DE3639444A1 - Rapid signal detection, direction finding and locating device - Google Patents

Rapid signal detection, direction finding and locating device

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DE3639444A1
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Klaus Dr Pfaff
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • 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
    • G01S3/00—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
    • 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
    • G01S3/74—Multi-channel systems specially adapted for direction-finding, i.e. having a single antenna system capable of giving simultaneous indications of the directions of different signals

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

Radio reconnaissance of the type practised until now using signal detection and direction finding is characterised by time-determining parameters which do not allow brief transmissions, which appear at any time and at any frequency, to be detected, their direction to be found and them to be located. The invention relates to a signal detection, direction finding and locating device which operates using fast signal detection direction finders, that is to say avoiding the otherwise normal detection receivers, at any station, initially with the aid of automatically time-related frequency tuning and detects all identifiable signals, the fusion of the resulting data being carried out in such a manner that further detection and direction-finding sequences are adaptively synchronised in time (that is to say the frequency band and frequency change per unit time) by means of correction measures which may be required. In comparison with the previous methods using conventional equipment and a conventional operating sequence, the device according to the invention achieves not only a reconnaissance speed which is increased by orders of magnitude but, at the same time, a reduction of the data flow which goes well beyond known measures (for example differential spectrum observation) as a result of the three-dimensional filtering which is also introduced.

Description

Bei der bisher üblichen Funkaufklärung sind die wesentlichen zeitbe­ stimmenden Parameter:In the case of the radio reconnaissance that has been customary to date, the essential times are tuning parameters:

  • - die Signalerfassung- the signal acquisition
  • - die Kommandierung der Peiler- commanding the direction finder
  • - die Peilung selbst- the bearing itself
  • - die Auswertung bzw. Ortungsrechnung- the evaluation or location calculation

Während für die Auswertung und Ortungsrechnung durchaus eine gewisse Zeitdauer zugestanden werden kann, da es sich im physikalischen Sinne um die Auswertung von "gemessenen" Daten handelt, besteht für die drei zuerst genannten Themenkreise insofern ein Zeitzwang, als das zu beobachtende Signal im allgemeinen zu einem unerwarteten Zeitpunkt, auf einer unbekannten Frequenz auftritt und möglicherweise nur von sehr kurzer Dauer ist (einmalige Burstsendungen, Frequency Hopper). Die "Messung" muß also, wenigstens als eine Roh-Messung, vorgenommen werden, wenn das Signal anliegt. Im Hinblick auf Genauigkeit und Zuverlässigkeit kann sie notfalls nachträglich durch einen vergleichenden Probelauf korrigiert werden.While for the evaluation and location calculation quite a certain Time can be granted, since it is in the physical sense the evaluation of "measured" data is for the three first mentioned issues in so far as the observable Signal in general at an unexpected time on a unknown frequency occurs and may be of very short duration is (one-time burst broadcasts, frequency hopper). The "measurement" must at least as a raw measurement, be made when the signal is present. In terms of accuracy and reliability, it can if necessary subsequently corrected by a comparative test run.

Die Reaktionszeiten neuer Peilgeräte wurden im Vergleich zur Vorgänger­ generation auf etwa 1/50 der früher benötigten Zeit verkürzt. Sie liegen typisch beispielsweise im msec-Bereich und damit bei der gegebenen Geräte­ konzeption in etwa bei der theoretisch erreichbaren Grenze. Insofern wären die Geräte im Prinzip einigermaßen in der Lage, auch außerordentlich kurze Sendungen zu peilen. The reaction times were new direction finding equipment compared to the previous generation to about 1/50 of the previously required time is reduced. They are typically in the msec range, for example, and thus in the given device design they are roughly within the theoretically achievable limit. In this respect, the devices would in principle be able to locate extremely short programs.

Die Signalerfassung wird bisher durch eine größere Zahl eingesetzter Horchempfänger der unterschiedlichsten Bauarten in Verbindung mit möglichst schnell wirkenden Sucheinrichtungen durchgeführt. Trotz aller Einschränkungen, die bisher bei schnellen Analyseempfängern, deren Prinzip entweder auf der Bandkompression (compressive receiver) oder auf der Anwendung elektro-akustischer Wandler (Bragg cell receveir) beruht (hierbei ist an die vergleichsweise geringe Dynamik, oder die Fehlalarmrate gedacht), in Kauf genommen werden müssen, werden bereits jetzt, insbesondere für die höheren Frequenzbereiche, sehr gute Ergebnisse erzielt. Ähnliches gilt für Empfangsgeräte, die nach dem Prinzip der schnellen Fourier-Transformation arbeiten (FFT Receiver), wobei durch einen Mehrfachlauf mit verschobener Frequenzauflösung eine Erweiterung der Dynamik möglich ist.Up to now, signal acquisition has been used by a larger number Listening receivers of various types in connection with search facilities acting as quickly as possible. Despite everything Limitations that existed so far with fast analysis receivers, their principle either on the band compression (compressive receiver) or on the Application of electro-acoustic transducers (Bragg cell receveir) based (Here is the comparatively low dynamics, or the False alarm rate thought), which must already be accepted very good results now, especially for the higher frequency ranges achieved. The same applies to receiving devices based on the principle of fast Fourier transform work (FFT Receiver), whereby by a multiple run with shifted frequency resolution an extension of Dynamic is possible.

Unbeschadet der Möglichkeiten, die in bezug auf eine schnelle Signaler­ fassung gegeben sind, besteht das zeitbestimmende Nadelöhr in der für die Kommandoübermittlung an die dislozierten Peilstellen erforderlichen Zeit, die bei Verwendung üblicher Fernsprechkanäle je nach Auslegung des Systems sehr leicht Zeiten von etwa 20-100 msec erreichen. Die häufig geforderte Verschlüsselung bringt zusätzliche Zeitverzögerung.Without prejudice to the possibilities with regard to a fast signaler are given, the time-determining eye of the needle is that for the Command transmission to the deployed direction finding time, that when using conventional telephone channels depending on the design of the system easily reach times of around 20-100 msec. The frequently requested Encryption brings additional time delays.

Eine Abhilfe ist nur dadurch möglich, daß Erfassung und Peilung im Peilge­ rätesatz zusammengefaßt werden. Für die Einzelstelle entfällt damit zwar die zwischen Erfassung und Peilung somit erforderliche Kommandierzeit. Trotzdem bleibt die Frage offen, wie die Zusammenarbeit derartiger Erfassungs- und Peilplätze untereinander (als Ersatz für die Kommandie­ rung) derart koordiniert werden kann, daß eine eindeutige Zuordnung der Ergebnisse für die Durchführung der Ortung sichergestellt werden kann.A remedy is only possible by recording and bearing in the bearing rate can be summarized. This does not apply to the individual position the command time required between acquisition and bearing. Nevertheless, the question remains how the cooperation of such Detection and direction finding places with each other (as a replacement for the command tion) can be coordinated so that a clear assignment of the Results for the implementation of the location can be ensured.

Die vorliegende Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, hier eine geeignete Lösung zu liefern. Sie basiert im wesentlichen darauf, daß die Erfassungs- und Peilstation autonomen jede für sich einen Such- und Peilbetrieb durchführen. The present invention has set itself the task here to provide a suitable solution. It is essentially based on the fact that Detection and direction finding station each autonomous a search and Carry out direction finding.  

Dabei wird zunächst vorgeschlagen, einen noch schnelleren Peiler zu schaffen. Bisher wurde für die Peilwertermittlung bei Watson Watt-Peilern darauf Wert gelegt, das bekannte vom Watson Watt-Peiler dargestellte Peilbild im Prinzip beizubehalten und gegebenenfalls möglichst naturgetreu am Ende der Übertragungsstrecke derart zu rekonstruieren, daß für den Betrachter der Eindruck entsteht, den Originalschirm des Peilers zu beobachten.It is initially proposed to use an even faster direction finder create. So far, direction finding has been used for Watson watt direction finders emphasized the well-known from the Watson Watt direction finder Maintain the bearing pattern in principle and, if necessary, as lifelike as possible to reconstruct at the end of the transmission link such that for the The viewer gets the impression of the direction finder's original screen observe.

Für die Digitalisierung wurden hierbei nach Ziehm im wesentlichen am ZF-Ausgang die Vektoren y + jx und y - jx gebildet (y: Vertikalkanal; x: Horizontalkanal). Der eingeschlossene Winkel zwischen diesen beiden Vektoren ist dem Betrag nach gleich dem halben Azimutwinkel. Im Hinblick auf die Ellipsendarstellung hat man sich vorzustellen, daß die beiden zuvor genannten Vektoren gegensinnig umlaufen. Ihre betragsmäßige Summe entspricht der großen Halbachse der Ellipe und ihre Differenz der kleinen. Damit ist die gewohnte Ellipsendarstellung (im Prinzip einer Lissajou-Figur), wie sie vom Watson Watt-Peiler her bekannt ist, ohne weiteres möglich.According to Ziehm, the vectors y + jx and y - jx were formed for the digitization essentially at the IF output (y : vertical channel ; x : horizontal channel ). The included angle between these two vectors is equal to half the azimuth angle. With regard to the ellipse representation, one has to imagine that the two aforementioned vectors rotate in opposite directions. Their total amounts correspond to the large semi-axis of the ellipe and their difference to the small one. This makes the usual ellipse display (in principle a Lissajou figure), as it is known from the Watson Watt direction finder, easily possible.

Wenn nur der Azimutwinkel gefragt ist, sind die Beträge der Vektoren uninteressant. Die Peilwinkelbestimmung läuft auf nichts anderes hinaus, als auf eine Messung des Phasenunterschieds zwischen den beiden Vektoren. Dafür ist es zweckmäßig, die beiden den Vektoren entsprechenden Sinusschwingungen zu begrenzen, da sich der Phasenunterschied zwischen den dadurch entstehenden Rechteckschwingungen leicht messen läßt. If only the azimuth angle is required, the amounts of the vectors are not interesting. The bearing angle determination amounts to nothing else, than a measurement of the phase difference between the two vectors. For this, it is appropriate to use the two corresponding to the vectors Limit sinusoidal vibrations because the phase difference between the resulting square waves can be easily measured.  

In einer Übertragung dieser Erkenntnisse kann (wie auch aus früheren Veröffentlichungen bekannt ist), die erforderliche Vektoraddition bzw. -substraktion gerade so gut am Eingang des Peilers vorgenommen werden. Um den Aufbau breitbandiger 90°-Phasenschieber, die zur Vermeidung von Peil­ fehlern recht anfwendig würden, zu umgeben, empfiehlt es sich, diese Vektoraddition bzw. -substration auf der Ebene der ersten Zwischenfrequenz vorzunehmen. Die nachfolgenden Verstärkerzüge für die beiden Kanäle sind im Prinzip als Begrenzerverstärker ausgeführt, die allerdings keine ampli­ tudenabhängigen Phasen-verschiebungen erzeugen dürfen.In a transfer of this knowledge (as from earlier Publications is known), the required vector addition or - subtraction can be done just as well at the direction finder's entrance. Around the construction of broadband 90 ° phase shifters, which to avoid direction finding errors would be quite laborious to surround, it is recommended to Vector addition or substitution at the level of the first intermediate frequency to make. The following amplifier strips for the two channels are in principle designed as a limiter amplifier, but no ampli may generate phase shifts depending on the student.

Vorteilhafterweise werden die Verstärkerzüge als im wesentlichen loga­ rithmische Verstärker ausgeführt ("weiche" Begrenzung; soft limiting). Damit ist zusätzlich nicht nur eine allgemeine Aussage über die Feldstärke des empfangenen Signales möglich, sondern es kann auch eine zusätzliche Aussage über die Amplitudenverhältnisse zueinander gemacht werden, wodurch eine weitere Information abgeleitet werden kann.Advantageously, the amplifier trains are essentially loga rithmic amplifier executed ("soft" limitation; soft limiting). This is not just a general statement about the field strength of the received signal possible, but it can also be an additional Information about the amplitude relationships can be made, whereby further information can be derived.

Wenn die dem Einfallswinkel entsprechende Phasenverschiebung ohne Berücksichtigung der Amplitude (Begrenzerfall) in entsprechender Weise in eine Strichanzeige verwandelt wird, gibt die Lage des Striches, wie im Idealfall beim Watson Watt-Peiler, den Einfallswinkel wieder. Beim gleichzeitigen Einfall zweier Sender innerhalb der Durchlaßbandbreite tritt eine periodisch zeitliche Modulation der Nulldurchgänge, als eine Phasenmodulation auf, wodurch der zur Anzeige gebrachte Strich im Rhythmus der Schwingungsfrequenz hin und her pendelt. Auf dem Schirm der Elektronenstrahlröhre entsteht daher eine Figur zweier mit der Spitze aufeinander stehender Dreiecke, deren Hauptachsenrichtung die Peilrichtung des stärker einfallenden Signals richtig ausweist. Die Überlagerung durch das zweite Signal innerhalb der Kanalbandbreite ist jedoch aus der Anzeigefigur deutlich erkennbar. If the phase shift corresponding to the angle of incidence without Consideration of the amplitude (limiter case) in a corresponding manner in a line indicator is transformed, gives the position of the line, as in Ideal case with the Watson Watt direction finder, the angle of incidence again. At the simultaneous incidence of two transmitters within the pass bandwidth a periodic temporal modulation of the zero crossings occurs as one Phase modulation, causing the stroke displayed to rhythm the oscillation frequency oscillates back and forth. On the screen of the Electron tube therefore creates a figure of two with the tip triangles standing one on top of the other, the main axis direction of which is the bearing direction of the stronger incoming signal correctly. The overlay by however, the second signal within the channel bandwidth is from the Display figure clearly recognizable.  

Bei einer geringfügigen Frequenzverstimmung wird sich das Amplituden­ verhältnis zwischen beiden Signalen derart ändern, daß einmal das eine und später das andere Signal dominiert. Damit können beide Signale eindeutig gepeilt werden, insofern bleibt in diesem Punkt die Leistungsfähigkeit des Watson Watt-Peilers voll erhalten.With a slight frequency detuning, the amplitude will change Change the relationship between the two signals in such a way that the one and later the other signal dominates. This allows both signals to be unique to be taken, so the performance of the Watson Watt direction finder fully preserved.

Bei einer zeitlich linearen Veränderung der Abstimmfrequenz bzw. der Frequenz des Überlagerungsoszillators läßt sich mit diesem Erfassungs­ empfänger und Peiler in sehr kurzer Zeit ein größerer Frequenzbereich überstreichen. Bei einer Selektionsbandbreite von 25 kHz sind beispielsweise etwa 5 MHz in 10 msec zu überstreichen. Hierzu wird erfindungsgemäß die zeitproportional den aufgedeckten Peilwinkeln entsprechende Phase über der Zeit (bzw. der Frequenz) aufgetragen. FH-Sender, soweit im Prinzip mehr oder weniger zufällig, aber aus dem Zeitverlauf heraus doch mit erheblicher Wahrscheinlichkeit erfaßt, die aus dem gleichen Azimut einfallen, werden in Form einer unregelmäßigen Perlenkette erkennbar. Der zuvor genannte Zwei-Sender-Fall wird hierbei übrigens automatisch gelöst.With a temporally linear change in the tuning frequency or Frequency of the local oscillator can be detected with this receiver and direction finder in a very short time a larger frequency range paint over. With a selection bandwidth of 25 kHz for example to sweep about 5 MHz in 10 msec. This will according to the invention the time proportional to the detected bearing angles corresponding phase is plotted against time (or frequency). FH transmitter, as far as more or less random in principle, but from the Time course is recorded with a considerable probability that from the same azimuth come in the form of an irregular Pearl necklace recognizable. The previously mentioned two-transmitter case is used here incidentally solved automatically.

Mit zwei oder mehreren derartigen örtlich getrennt aufgebauten Stationen, deren Zeit- und Frequenzverhalten im dynamischen Verlauf gleich sind, ist es nicht nur möglich, durch entsprechenden Aufzeichnungsvergleich fre­ quenzagile Sendungen zu erfassen, sondern auch zu orten. Dies ist auf jeden Fall dann möglich, wenn beide Gerätesätze auf z. B. weniger als 10 usec genau zur gleichen Zeit und bei der gleichen Frequenz loslaufen und wenn zusätzlich auch der Differenzialquotient der Frequenzänderung pro Zeiteinheit genau gleich ist. With two or more such locally separated stations, whose time and frequency behavior are the same in the dynamic course, is it is not only possible to fre by appropriate record comparison to record quenzagile programs, but also to locate them. This is on in any case possible if both sets of equipment on z. B. less than 10 usec start at exactly the same time and at the same frequency and if in addition also the differential quotient of the frequency change per Unit of time is exactly the same.  

Tatsächlich lassen sich nahezu ähnliche Ergebnisse allerdings auch dann erhalten, wenn diese Bedingungen nicht abslut präzis eingehalten werden. Mit der die in jedem Augenblick beobachteten über der Zeit aufgetragenen "Phase" für jeden Gerätesatz entsteht in jeder Station gewissermaßen ein "Film" des beobachteten Geschehens. Bei einer geringfügigen Verschiebung der absoluten Zeit zwischen den beiden Stationen werden diese "Filme" zunächst grundsätzlich ebenfalls eine Verschiebung aufweisen. Aufgrund des für länger sendende Stationen entstehenden Musters kann jedoch die zeitliche Verschiebung korrigiert bzw. die Zuordnung der "Filmstreifen" nachträglich wieder hergestellt werden.In fact, almost similar results can still be obtained obtained if these conditions are not strictly adhered to. With those plotted over time in every moment "Phase" for each set of devices arises in a way in each station "Film" of the observed event. With a slight shift the absolute time between the two stations these "films" initially also have a shift. Because of the for longer-originating stations, however, the corrected the time shift or the assignment of the "film strips" be subsequently restored.

In bezug auf die mehr oder weniger zufällig erfaßten Frequenzsprünge eines FH-Senders werden allerdings zunächst im zu vergleichenden "Film", wenn man den ersten als Referenz nimmt, einige Frequenzsprünge, die im ersten "Film" zu sehen sind, nicht enthalten sein. Dafür sind möglicherweise umgekehrt andere enthalten, die im ersten nicht zu sehen sind. In bezug auf die Ortung des Senders ist dies bei ausreichend kleinen Zeitunter­ schieden nicht von gravierender Bedeutung. Möglicherweise tritt sogar umgekehrt der Fall ein, daß sich durch geschickte Extrapolation ("was der eine nicht hat, hat der andere") sogar ein zusätzlicher Gewinn ergibt. Es ist erfindungsgemäß vorgesehen, ein entsprechendes Plausibilitätskriterium in die Auswertung einzubringen.With regard to the more or less randomly detected frequency jumps FH broadcasters are initially in the "film" to be compared, though you take the first as a reference, some frequency hops, the first "Film" can be seen, not included. For that are possibly Conversely, contain others that cannot be seen in the first. In relation on the location of the transmitter, this is possible with a sufficiently small time were not of serious importance. Possibly even occurs conversely, there is the case that by skillful extrapolation ("what the one did not, the other ") even gave an additional profit a corresponding plausibility criterion is provided according to the invention to be included in the evaluation.

Bei exakt gleichzeitigem Start, jedoch leicht unterschiedlichem Differenzialquotient der Frequenzänderung wird der "Film" des einen Gerätesatzes kürzer sein als der andere. Zum Vergleich der beiden ist es dann erforderlich, den kürzeren "Film" entsprechend zu strecken, um die Frequenzzuordnung wieder herzustellen. Für die Zuordnung gilt dann im übrigen die gleiche Überlegung, wie sie gerade zuvor angestellt wurde. With exactly the same start, but slightly different Differential quotient of the frequency change becomes the "film" of one Device set is shorter than the other. To compare the two, it is then required to stretch the shorter "film" accordingly to the Restore frequency assignment. The following then applies to the assignment the rest of the same reasoning that was just made before.  

Um die angesprochenen Unterschiede im möglichen Zeitversatz bzw. im Differentialquotient der Frequenzänderung pro Zeiteinheit zu eliminieren, sind in einer Weiterbildung der Erfindung Mittel vorgesehen, wodurch nach ein oder zwei Probeläufen der optimale Synchronismus automatisch hergestellt wird.To the mentioned differences in the possible time offset or in Eliminating the differential quotient of the frequency change per unit of time, In a development of the invention, means are provided, whereby according to one or two test runs the optimal synchronism automatically will be produced.

Hierzu wird in der Auswerteeinrichtung für die bewußten "Probeläufe" ein Mustervergleich vorgenommen. Als Kriterium dient die Maximierung des (Kreuz-)Korrelationskoeffizients, wobei sowohl Zeitversatz (-verschiebung) und Differentialquotient die Optimierung bestimmen. Bei mehr als zwei Signalerfassungs- und Peilstationen dient vorteilhaft eine Station als Bezugsfrequenz. Die aufgedeckten Korrekturparameter werden von der Bezugsstation den "Satelliten-"Stationen mitgeteilt. Dort werden die erforderlichen Korrekturen im Hinblick auf Zeitversatz sowie Frequenzänderungsgeschwindigkeit vorzugsweise automatisch vorgenommen.For this purpose, in the evaluation device for the conscious "trial runs" Pattern comparison made. The maximization of the (Cross) correlation coefficients, whereby both time offset (shift) and differential quotient determine the optimization. With more than two Signal acquisition and direction finding stations advantageously serve as a station Reference frequency. The revealed correction parameters are from the Reference station communicated to the "satellite" stations. There the necessary corrections with regard to time offset as well Frequency change rate preferably made automatically.

Die erfindungsgemäße Anordnung wird im folgenden an Hand der Bilder beschrieben.The arrangement according to the invention is described below with reference to the Pictures described.

Zunächst zeigt Fig. 1 Frequenzsprünge, die hier für die Darstellung extrem vereinfacht werden. Als Quelle wurde ein mit Hilfe eines Schieberegisters erzeugtes Pseudorauschen benutzt. In diesem stark vereinfachten Bild beträgt die Periodendauer 31 Frequenzsprünge. Eine weitere Vereinfachung besteht darin, daß die möglichen Frequenzkanäle benachbart sind, was im praktischen Anwendungsfall nicht üblich ist. Die sägezahnförmigen Spuren in dem genannten Bild beschreiben die mit einer zeitlinearen Frequenzände­ rung erfaßten Frequenzbereiche. Wie unmittelbar aus der Figur hervorgeht, werden die einzelnen Frequenzsprünge mehr oder weniger zufällig erfaßt. Die Erfassungswahrscheinlichkeit hängt unmittelbar proportional vom Verhältnis der Verweilzeit auf einer einzelnen Frequenz (dwell time) sowie der insgesamt erforderlichen Wobble-Dauer ab. die Erfassungswahrschein­ lichkeit nimmt also zu, je schneller das Frequenzband durchfahren wird. First, Fig. 1 shows frequency hops, which are extremely simplified here for the representation. A pseudo noise generated using a shift register was used as the source. In this very simplified picture, the period is 31 frequency hops. Another simplification is that the possible frequency channels are adjacent, which is not common in practical use. The sawtooth-shaped tracks in the image mentioned describe the frequency ranges recorded with a time-linear frequency change. As can be seen directly from the figure, the individual frequency hops are detected more or less randomly. The probability of detection depends directly on the ratio of the dwell time on a single frequency (dwell time) and the total wobble time required. the detection probability increases, the faster the frequency band is traversed.

Bei einer Frequenzänderungsgeschwindigkeit von ca. 5 MHz/10 msec würden also Frequenzsprungaussendungen mit einer Verweildauer von 10 msec theoretisch voll erfaßt, wenn die Gesamt-Streuung nicht mehr als 5 MHz beträgt. Bei einer Streuung über den Bereich von 50 MHz würden folgerichtig zwar nur etwa 10% aller Frequenzsprünge erfaßt, die Ortung der Sender wäre jedoch sichergestellt.At a frequency change rate of approximately 5 MHz / 10 msec So frequency hopping emissions with a dwell time of 10 msec theoretically fully covered if the total spread is not more than 5 MHz is. With a spread over the range of 50 MHz would consequently, only about 10% of all frequency hops are recorded, the location however, the transmitter would be secured.

Fig. 2 zeigt im Blockschaltbild das Prinzip des vorgeschlagenen schnellen 2-Kanal-Peilers. Derartige Geräte sind an den territorial verteilten Erfassungs- und Peilstationen installiert und führen ihre Beobachtung im Prinzip jedes für sich autonom durch. In der dargestellten Schaltungsva­ riante entstehen durch das gezielte (jedoch um 90° phasenverschobene) Übersprechen zwischen den Kanälen an den Ausgängen der hart begrenzenden oder bei Anwendung einer nichtlinearen Kennlinie, z. B. eines logarithmi­ schen Amplitudenverlaufs, Signalspannungen, deren Phasenlage entsprechend dem azimulaten Einfallswinkel der Welle dem einen Kanal voreilend und dem anderen nachfolgend ist. Die in geeigneter Weise in einem Phasendetektor ermittelte Phasendifferenz ist proportional dem doppelten azimutalen Einfallswinkel. Bezüglich der Durchstimmung des Überlagerungsoszillators bzw. der für diese Steuerung maßgeblichen Zeitbasis werden, wie bereits zuvor ausgeführt, strenge Forderungen an die Reproduzierbarkeit gestellt. Das Verfahren basiert darauf, daß die Überlagerungsozillatorfrequenz und damit die Empfangsfrequenz in einem klar definierbaren Zusammenhang zur Zeitbasis steht. Vorzugsweise wird selbstverständlich ein absolut linearer Zeitverlauf angewendet. Die heutzutage zweckmäßigerweise in digitaler Form vorgenommene Aufzeichnung des Pfeilwinkels (nämlich des vom Phasendetektor gelieferten Phasenwinkels) über der Frequenz (der Zeit) wird in jeder einzelnen Erfassungs- und Peilstelle in geeigneter Weise protokolliert. FIG. 2 shows the principle of the proposed fast 2-channel direction finder in the block diagram. Devices of this type are installed at the territorially distributed detection and direction finding stations and in principle carry out their observations autonomously. In the circuit variant shown arise from the targeted (but phase-shifted by 90 °) crosstalk between the channels at the outputs of the hard-limiting or when using a non-linear characteristic, e.g. B. a logarithmic rule's amplitude, signal voltages, the phase position of which is leading the one channel and the other following the azimulated angle of incidence of the wave. The phase difference determined in a suitable manner in a phase detector is proportional to the double azimuthal angle of incidence. With regard to the tuning of the local oscillator or the time base relevant for this control, strict requirements are placed on the reproducibility, as already explained above. The method is based on the fact that the superposition oscillator frequency and thus the reception frequency is in a clearly definable relationship to the time base. Of course, an absolutely linear time course is preferably used. The recording of the arrow angle (namely the phase angle supplied by the phase detector) against the frequency (of time), which is expediently carried out in digital form today, is logged in a suitable manner in each individual detection and direction finding point.

Am einzelnen Peiler ist es zusätzlich möglich, aus dem Phasenwinkel mit Hilfe eines entsprechend ausgelegten Anzeigegenerators, die im Idealfall strichförmige Anzeige auf dem Schirm einer Elektronenstrahlröhre zu regenieren, so daß hier unmittelbar die jeweilige momentane Peilanzeige beobachtet werden kann.On the direction finder, it is also possible to use the phase angle With the help of an appropriately designed display generator, which ideally line-like display on the screen of an electron tube regenerate, so that the current instantaneous bearing display is shown here can be observed.

Fig. 3 zeigt eine typische Darstellung, wie sie sich prinzipiell bei der Aufzeichnung des Peilwinkels (der Phase) über der Frequenz ergibt. Frequenzspringer erscheinen als Perlenschnur. Fig. 3 shows a typical representation of how it results in principle when recording the bearing angle (the phase) over the frequency. Frequency jumpers appear as a string of pearls.

Fig. 3b soll zur Veranschaulichung darstellen, wie das entsprechende Bild von einer zweiten Erfassungs- und Peilstelle aussieht. FIG. 3b is intended to illustrate how the corresponding image from a second detection and bearing point looks.

Abschließend zeigt Fig. 4 ein komplettes Signalerfassungs- und Ortungssystem, in diesem Fall aus nur zwei Stationen bestehend. Die Stationen (A + B) sind in bezug auf ihre geografische Lage durch ihre Länge und Breite (LA, BA) und (LB, BB) bekannt.Finally, Fig. 4 shows a complete signal detection and location system, in this case consisting of only two stations. The stations (A + B) are known in terms of their geographical location by their length and width (LA, BA) and (LB, BB) .

Die von beiden Erfassungs- und Peilstationen gelieferten Daten werden einer Station für den Aufzeichnungsvergleich (die selbstverständlich einer der beiden Stationen zugeordnet werden kann oder auch separat aufgebaut ist) zugeführt und rechnergestützt verarbeitet. Von hier aus wird die erforderliche Auftragserteilung, die früher angesprochene Zeitsynchronisation der Erfassungsstellen und natürlich auch die Berechnung der Ergebniswerte durchgeführt. Die Ergebniswerte können somit für die verschiedenen Senderstandorte S 1-S 5 zusammen mit der zugehörigen Frequenz bzw. Zeit ermittelt werden.The data supplied by both acquisition and direction finding stations are fed to a station for recording comparison (which can of course be assigned to one of the two stations or is also set up separately) and processed with computer support. From here, the necessary order placement, the previously mentioned time synchronization of the registration points and of course the calculation of the result values are carried out. The result values can thus be determined for the various transmitter locations S 1 - S 5 together with the associated frequency or time.

Claims (5)

1. Schnelle Signalerfassungs-, Peil- und Ortungseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Erfassungs- und Peilstation(en) jede für sich den interessierenden Frequenzbereich bzw. vorgegebene diskrete Frequenzen autonom fortlaufend überwachen durch die Kombination
  • - eines mindestens zweikanaligen Peilers neuer Bauart mit Begrenzereigenschaften bzw. logarithmischem oder sonst beschreibbarem, nichtlinearem Amplitudenverhalten mit Phasen- und gegebenenfalls mit Amplitudenvergleichsmessung der in beiden Kanälen geführten Signale sowie selbsttätiger zeitbezogener reproduzierbarer Frequenzverstimmung,
  • - einer den Zeitbezug zwischen den beteiligten Erfassungs- und Peilstationen detektierenden und für den Betrieb bzw. mindestens aber die Auswertung herstellenden Einrichtung,
  • - sowie einer die Ergebnisdaten korrelierend verarbeitenden, im allgemeinen rechnergestützten Auswerteeinrichtung.
1. Fast signal detection, direction finding and locating device, characterized in that the detection and direction finding station (s) autonomously continuously monitor each of the frequency range of interest or predetermined discrete frequencies by the combination
  • an at least two-channel direction finder of a new type with limiter properties or logarithmic or otherwise writable, non-linear amplitude behavior with phase and possibly with amplitude comparison measurement of the signals carried in both channels and automatic time-related reproducible frequency detuning,
  • a device which detects the time relationship between the detection and direction finding stations involved and which produces the operation or at least the evaluation,
  • - and a generally computer-assisted evaluation device that processes the result data in a correlating manner.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Synchronismus zwischen zwei oder mehr beteiligten Stationen aufgrund von routinegemäßen oder besonders dafür vorgesehenen Probeläufen dadurch hergestellt wird, daß ein Algorithmus für die Bestimmung optimaler Korrelation durchgeführt wird, und daß die Unterstation(en) über eine entsprechende Steuerung in geeigneter Weise eingestellt werden.2. Device according to claim 1, characterized in that due to the synchronism between two or more stations involved of routine or specially designed test runs is produced that an algorithm for determining optimal Correlation is performed, and that the substation (s) have a appropriate control can be set in a suitable manner. 3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gesamtsystem derart gestaltet ist, daß es sich in sich selbst adaptierender Weise aufgrund vorangegangener Läufe immer wieder auf optimalen Synchronismus einstellt. 3. Device according to claim 1 and 2, characterized characterized in that the overall system is designed such that it is self-adapting due to previous runs always set for optimal synchronism.   4. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß durch Programmvorgabe lediglich besonders interessierende Frequenzbereiche und/oder gegebenenfalls interessierende, vorgebbare Zielgebiete erfaßt werden.4. Device according to claim 1 to 3, characterized characterized that only by program specification frequency ranges of particular interest and / or where appropriate target areas of interest that can be specified are captured. 5. Ausführung der erfindungsgemäßen Einrichtung nach Anspruch 1 bis 3 oder auch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß aufgrund vorgegebener Bewertungsparameter nur nach bestimmten Signalen gesucht wird bzw. umgekehrt bestimmte Signale beim Durchlauf übergangen werden.5. Execution of the device according to the invention according to claim 1 to 3 or also 1 to 4, characterized in that due to predefined evaluation parameters are only searched for specific signals or vice versa, certain signals are skipped during the run.
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