DE3818813C1 - Sensor combination system for clarification of the air situation - Google Patents

Sensor combination system for clarification of the air situation

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Abstract

the system has a number of active and passive sensors connected to a central computer system (2). There is at least one weakly bundled transmitter (8) and several receivers (10) which are arranged optionally which receive the transmitter signal as a reference signal and the echo signals reflected from objects. The receiver determines the signal transition time differences and passes them to the central computer which determines the object positions

Description

Die Erfindung betrifft ein Sensorverbundsystem zur Klärung der Luftlage nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a composite sensor system for clarifying the air position the preamble of claim 1.

Bekannt sind Netze, die aus passiven oder aktiven Sensoren bestehen. Ein Netz aus rein passiven Sensoren hat den Nachteil, dass es auf Emissio­ nen der zu detektierenden Objekte angewiesen ist. Ein weiterer Nachteil be­ steht darin, daß meist keine sehr genauen Meßwerte vorliegen, da häufig nur Winkelinformationen zur Verfügung stehen.Networks consisting of passive or active sensors are known. A network of purely passive sensors has the disadvantage that it is based on emissio is dependent on the objects to be detected. Another disadvantage be is that there are usually no very precise measured values, since often only Angle information is available.

Bei einem Netz aus aktiven Sensoren werden sehr hoch entwickelte, teure Sensoren verwendet, die aufwendig vor Beschädigungen geschützt werden müssen. Bei taktischen Einsatz des Systems ist es jedoch möglich, daß die aktiven Sensoren durch gegnerische Maßnahmen (Bedrohung oder mögli­ cherweise Zerstörung) am Senden gehindert werden. Hinzu kommt noch, daß bei Emissionen durch aktive Sensoren ein Grund für Störemissionen eines Gegners vorliegt. Bisherige aktive und passive Sensoren sind schwerfällig, mechanisch aufwendig und bedürfen überwiegend Vorrichtungen, um sie über den zu überwachenden Bereich kontinuierlich zu verschwenken. Wer­ den bekannte aktive und passive Sensoren kombiniert, so lassen sich nur inflexible, anfällige und teure Netze bilden, von denen schnell und tieffliegende Objekte, die ihre Richtung schnell wechseln können, nicht erkannt werden.A network of active sensors becomes very sophisticated, expensive Sensors are used that are costly protected from damage have to. With tactical use of the system, however, it is possible that the active sensors through opposing measures (threat or possible destruction) can be prevented from sending. Add to that that in the case of emissions from active sensors, this is a reason for interference emissions Opponent is present. Current active and passive sensors are cumbersome, mechanically complex and mostly require devices to them to continuously pivot over the area to be monitored. Who the well-known active and passive sensors  combined, only inflexible, vulnerable and expensive networks can be formed by those fast and low-flying objects that change direction quickly can not be recognized.

Die US-PS 4,499,468 beschreibt ein multistatisches Radarsystem mit einer Vielzahl von Sendern und Empfängern, die in einem quadratischen Gitter­ muster angeordnet sind. Die starre geometrische Anordnung ist ein Folge des verwendeten Auswerteverfahren. Zu dessen Durchführung ist die Funktion sämtlicher Sensoren unbedingt notwendig.US Pat. No. 4,499,468 describes a multistatic radar system with a Variety of transmitters and receivers in a square grid patterns are arranged. The rigid geometric arrangement is a consequence of evaluation methods used. The function is to carry it out all sensors absolutely necessary.

Die US-PS 4,068,234 beschreibt ein System zur Abbildung bzw. Identifizie­ rung eines Objekts. Es umfaßt einen Sender, der auf verschiedenen Frequen­ zen arbeitet, und mehrere, in einer Reihe angeordneten Empfänger. Die durch die Gesamtheit der Empfänger bei den einzelnen Sendefrequenzen aufge­ nommenen Reflexionsmuster werden über eine Fouriertransformation in ein Bild des Objekts gewandelt.US Pat. No. 4,068,234 describes a system for imaging object. It includes a transmitter that is on different frequencies zen works, and several receivers arranged in a row. By the totality of the receivers at the individual transmission frequencies reflection patterns are taken into a via a Fourier transform Image of the object changed.

In E. Hanle, "Survey of bistatic und multistatic radar in IEE Proc., Dec. 1986, Seiten 587 bis 595 wird das Zusammenwirken aktiver und passiver Sensoren zu einem multistatischen Radarsystem beschrieben. Bei solchen Systemen erfolgt die Radarüberwachung durch stark gebündelte Strahlung einer oder mehrerer Sender, wobei durch Schwenkung der Sendeantenne(n) der ge­ samte zu überwachende Raumbereich abgetastet wird. Die multistatischen Empfangsantennen müssen entsprechend der momentanen Abstrahlrichtun­ gen der Senderantennen nachgeführt werden. Mit diesen Vorrichtungen sind sowohl Winkel- als auch Entfernungsmessungen möglich. Jedoch erfordert die Synchronisation bzw. Nachführung der einzelnen Sender und Empfänger einen hohen technischen und elektronischen Aufwand. Ein weiterer Nachteil dieser Systeme ist die relativ geringe Aufdathäufigkeit, da der gesamte Über­ wachungsraum nicht simultan erfaßt, sondern sukszessive abgetastet wird. Beim taktischen Einsatz solcher Systeme ergeben sich zusätzlich weitere Nachteile:
The interaction of active and passive sensors to form a multistatic radar system is described in E. Hanle, "Survey of bistatic and multistatic radar in IEE Proc., Dec. 1986, pages 587 to 595. In such systems, radar monitoring is carried out by highly concentrated radiation from one or of several transmitters, whereby the entire area to be monitored is scanned by swiveling the transmitting antenna (s). The multistatic receiving antennas have to be tracked according to the current radiation directions of the transmitter antennas. With these devices, both angle and distance measurements are possible. However, synchronization requires Another disadvantage of these systems is the relatively low frequency of updates, since the entire monitoring area is not recorded simultaneously, but is scanned successively, resulting in the tactical use of such systems n there are additional disadvantages:

  • - leichte Entdeckbarkeit und begrenzte Mobilität aufgrund des umfang­ reichen technischen Aufbaus der einzelnen Komponenten- Easy to discover and limited mobility due to the size rich technical structure of the individual components
  • - aufgrund hoher Beschaffungskosten steht bei der Zerstörung einzelner Komponenten meist kein Ersatz zur Verfügung- Due to high procurement costs stands in the destruction of individuals Components usually no replacement available

Aufgabe der Erfindung ist es demnach, ein solches System von aktiven und passiven Sensoren so zu erweitern, daß ein flexibles, an unterschiedliche tak­ tische Einsatzanforderungen anpaßbares Gesamtsystem entsteht.The object of the invention is therefore such a system of active and passive sensors to expand so that a flexible, to different tak adaptable overall system.

Wenige herkömmliche aktive und passive Sensoren werden mit einigen tech­ nisch einfachen Emittern und passiven Sensoren zu einem System zusam­ mengefügt. Durch die technische Einfachheit der zusätzlichen Komponenten ist es dann möglich, eine grössere Anzahl von Sensoren zu verwenden und damit das Gesamtkonzept preiswert, hoch mobil und flexibel zu gestalten.Few conventional active and passive sensors are equipped with some tech nisch simple emitters and passive sensors into one system quantity added. Due to the technical simplicity of the additional components it is then possible to use a larger number of sensors and making the overall concept inexpensive, highly mobile and flexible.

Das Sensorsystem der zusätzlichen aktiven und passiven Sensoren arbeitet nach dem Arbeitsprinzip des bistatischen oder multistatischen Radars. Dieses Prinzip hat zwar gegenüber dem monostatischen Radar den Nachteil einer geringeren Reichweite und einer geringeren Raumüberdeckung, aber dieser Nachteil wird durch eine höhere Anzahl an passiven Komponenten an ver­ schiedenen Standorten wieder ausgeglichen. Im allgemeinen weist ein multi­ statisches System eine höhere Komplexität bei geringer operationeller Flexibilität auf, so dass selbst dann bei herkömmlichen Systemen einem mo­ nostatischen Radar der Vorzug gegeben wird, wenn dieses vom Prinzip her unterlegen ist. Ein wesentlicher Grund dafür liegt darin, dass eine ökonomi­ sche Nutzung der eingesetzten Sendeenergie eine aufwendige, nur elektro­ nisch realisierbare Nachführung der Empfängerantenne(n) erfordert. The sensor system of the additional active and passive sensors works according to the working principle of bistatic or multistatic radar. This The principle has the disadvantage of one compared to the monostatic radar less range and less space coverage, but this Disadvantage is due to a higher number of passive components on ver different locations balanced again. Generally, a multi static system a higher complexity with less operational  Flexibility, so that even with conventional systems a mo preference is given to nostatic radar, if this in principle is inferior. An essential reason for this is that an economic cal use of the transmission energy used is a complex, only electro nically feasible tracking of the receiver antenna (s) required.  

Das erfindungsgemässe System geht von einem schwach bündeln­ dem Sendesystem aus, das einen grossen Teil des zu unter­ suchenden Raumes bestrahlt. Verteilt angeordnete Empfänger nehmen die von Zielen im Luftraum zurückgestreuten Echos auf und messen den Zeitunterschied zu einem vom Sender direkt empfangenen Referenzsignal.The system according to the invention is based on a weak bundle the broadcasting system, which is a large part of the under irradiated looking room. Distributed receivers pick up the echoes scattered back from targets in the airspace and measure the time difference to one from the transmitter directly received reference signal.

Um den technischen Aufwand des Systems gering zu halten, wird lediglich die Signal-Laufzeit-Differenz ermittelt. Aus diesen Laufzeitdifferenzen lässt sich mit Hilfe eines speziellen Verfahrens die Position der reflektierten Ziele bestimmen. Die über einen grossen Winkelbereich gestreute Sendeenergie erfordert eine entsprechend hohe Sendeleistung, damit die Empfänger genügend Echosignalenergie aufnehmen können. Diesem Nachteil steht gegenüber, dass bei jedem Sendevorgang der gesamte Raum simultan erfasst wird. Man erhält somit eine Momentaufnahme des überwachten Gebietes. Damit entfallen aufwendige elektronische und/oder mecha­ nische Antennen-Schwenkeinrichtungen, die ansonsten zur speziellen Raumabtastung benötigt werden.In order to keep the technical complexity of the system low, only the signal transit time difference is determined. With the help of a special procedure the position of the reflected targets determine. The scattered over a wide angular range Transmission energy requires a correspondingly high transmission power, so that the receivers absorb enough echo signal energy can. This disadvantage contrasts with that of everyone Transmission process the entire room is captured simultaneously. Man receives a snapshot of the monitored area. This eliminates the need for elaborate electronic and / or mecha African antenna swivel devices that are otherwise used for special room scanning are required.

Je enger eine Antenne der passiven Komponente bündelt, um so grösser ist die Reichweite. Es werden dabei mehrere An­ tennen parallel benötigt, um ein grosses Raumgebiet simultan zu überwachen.The closer an antenna bundles the passive component to the greater the range. There are several types parallel in order to simultaneously cover a large area of space to monitor.

Für den Beitrag eines Sensors zum Gesamtsystem ist einer­ seits die Genauigkeit seiner Messung wichtig und anderer­ seits die Signifikanz, mit der die Messungen zur System- Luftlage hinzuassoziiert werden können.There is one for the contribution of a sensor to the overall system on the one hand, the accuracy of its measurement is important and others on the one hand, the significance with which the measurements for system Air situation can be associated.

Diese Signifikanz hängt wesentlich von der Aufdatzeit ab. Im folgenden soll die Auslegung der passiven Komponente bezüglich der Aufdatzeit betrachtet werden.This significance depends largely on the time of the update. The following is the interpretation of the passive component regarding the update time.

Dazu sollen als Parameter vorausgesetzt sein, dass Ent­ fernungen über Laufzeitdifferenzen bis auf 30 m genau be­ stimmt werden können. Bei bisherigen Systemen liegen neue Meßwerte von einem Ziel alle 5 s vor. Dies sind typische Parameter, die von verfügbaren aktiven Radarsystemen er­ reicht werden. Ferner wird vorausgesetzt, dass dem System die Geschwindigkeit des Zieles bis auf 30 m/s genau bekannt ist. Wenn das Ziel nun mit einer Beschleunigung von 3 g zu jedem Zeitpunkt seine Bahnparameter ändern kann, dann ist es in der Lage, innerhalb von 5 s herkömmlicher Abtastzeit seine Entfernung gegenüber dem erwarteten Wert um maximal 475 m (150 m + 375 m) zu ändern.For this purpose, the parameters should be assumed that Ent distances over runtime differences are accurate to 30 m can be voted. With previous systems there are new ones  Measured values from a target every 5 s. These are typical Parameters available from active radar systems be enough. It is also assumed that the system the speed of the target is known to within 30 m / s is. If the target is now accelerating at 3 g can change its path parameters at any time, then is it is able to scan within 5 s of conventional its distance from the expected value by a maximum Change 475 m (150 m + 375 m).

Erst bei einer erfindungsgemäß vorgeschlagenen Meßfolge von etwa einer halben Sekunde ist in diesem Beispiel die Manöverfähigkeit des Zieles deutlich geringer als die Meß­ genauigkeit. Erst dann ist es möglich, die volle Meß­ genauigkeit zu Separierung des Zuordnungsraumes einzusetzen.Only with a measurement sequence proposed according to the invention of about half a second is in this example Maneuverability of the target is significantly less than the measuring accuracy. Only then is it possible to take the full measurement use accuracy to separate the allocation space.

Neben der Laufzeitmessung kann zur Steigerung der Meß­ genauigkeit noch eine Dopplerverschiebung der Frequenz des Ziel-Echos gegenüber dem direkten Signal berücksichtigt werden.In addition to the runtime measurement, to increase the measurement accuracy still a Doppler shift in the frequency of the Target echoes compared to the direct signal are taken into account become.

Durch eine Steigerung der Meßfolge lässt sich die Effekti­ vität der Zuordnung und die Diskriminierung von Störungen und Clutter noch weiter erhöhen. Bei einer Verwendung von Antennen, die 60° bis 90° abdecken, und bei Meßfolgen von 0.2 bis 0.5 s kann auch bei einem Aufkommen von ca. 50 Zielen im Beobachtungsraum einer einzigen passiven Kompo­ nente noch überwiegend eindeutig zugeordnet werden. Bei herkömmlichen Systemen ist eine derartige kurzfristige Auf­ datung technisch nicht möglich, da diese Systeme mechanisch geschwenkt werden müssen und daher diese Zeiten nicht er­ reichen.The effect can be increased by increasing the measurement sequence vity of assignment and discrimination of disruptions and increase clutter even further. When using Antennas that cover 60 ° to 90 ° and with measuring sequences of 0.2 to 0.5 s can also occur with an occurrence of approx. 50 Aiming in the observation room of a single passive compo predominantly still clearly assigned. At conventional systems is such a short-term up dating technically not possible because these systems are mechanical must be pivoted and therefore these times not he pass.

Die vorgesehenen zusätzlichen Emitter arbeiten mit einer gegenüber herkömmlichen Systemen verringerten Frequenz von unter 1.5 GHz, bis herab zu ca. 500 MHz, wohingegen her­ kömmliche Systeme bei 3 bis 6 GHz arbeiten. Dadurch ist eine höhere Abstrahlleistung einsetzbar, was bei den passiven Sensoren hohe Eingangspegel gewährleistet. Dabei muß die Durchschlagsfestigkeit der Antennen selbstverständlich be­ rücksichtigt werden.The additional emitters provided work with one reduced frequency of compared to conventional systems  below 1.5 GHz, down to about 500 MHz, whereas down conventional systems work at 3 to 6 GHz. This is one higher radiation power can be used, which in the passive Sensors ensure high input levels. The Dielectric strength of the antennas, of course be taken into account.

Als passive Sensoren können einfache Hohlleiterantennen verwendet werden.Simple waveguide antennas can be used as passive sensors be used.

Die Emitter weisen eine feste Strahlrichtung und die Senso­ ren eine feste Suchrichtung auf. Je nach Bedarfsgesichts­ punkten können die Emitter und Sensoren so ausgelegt sein, dass an ihren Vorrichtungen vorhanden sind, die es ermög­ lichen, die Strahlrichtung oder Suchrichtung von Zeit zu Zeit zu ändern. Das bedeutet nicht ein Abtasten des Beob­ achtungsraumes, sondern die Richtung wird bedarfsabhängig verändert und bleibt dann in der veränderten Richtung wieder fest.The emitters have a fixed beam direction and the senso have a fixed search direction. Depending on the face of need points, the emitters and sensors can be designed that are present on their devices that made it possible Lichen, the beam direction or search direction from time to time Time to change. This does not mean scanning the observer attention room, but the direction becomes dependent on need changed and then stays in the changed direction again firmly.

Die im Sensorverbund ermittelten Laufzeitwerte werden einem Verarbeitungsverfahren zugeführt.The runtime values determined in the sensor network become one Processing method supplied.

Das Verarbeitungsverfahren besteht im wesentlichen aus den Elementen "Zuordnung" und "Filterung", wobei die Filterung nach dem bekannten Verfahren der "Kalman-Filterung" ge­ schieht. Die Lösung der Zuordnung ist im beschriebenen Sensor-Verbundsystem mit bekannten Methoden nicht mehr zufriedenstellend möglich. Die im Verbund erreichbaren hohen Meßfolgen und hohen Meßgenauigkeiten können im Ver­ arbeitungsverfahren extrem kleine Suchtore für neue Zuord­ nungen bewirken und damit ein stabiles Tracking selbst bei starken Manövern und vielen gleichzeitig vorhandenen Zielen ermöglichen. Die somit erzielbare "Zuordnungssicherheit" ist für das Verarbeitungsverfahren entscheidend.The processing method consists essentially of the Elements "assignment" and "filtering", where the filtering according to the known method of "Kalman filtering" ge looks. The solution of the assignment is described in the Composite sensor system using known methods no longer satisfactorily possible. The achievable in the network high measurement sequences and high measurement accuracy can be extremely small search gates for new assignments effects and thus stable tracking itself strong maneuvers and many simultaneous goals  enable. The "security of association" that can thus be achieved is crucial for the processing method.

Aus der geographischen Lage von möglichem Zielort (der Ort des Zieles, dem eine Messung gegebenenfalls zugeordnet werden kann), von Sensor und von aktivem Emitter ergibt sich die Information "Detektionswahrscheinlichkeit". Diese Information ist aus der Kenntnis des Meßprinzips und geo­ graphischer Informationen ableitbar.From the geographical location of a possible destination (the place the target to which a measurement may be assigned ), sensor and active emitter the information "detection probability". This Information is from the knowledge of the measuring principle and geo graphic information can be derived.

Aus gemessener Hintergrundstrahlung und Langzeitbeobachtun­ gen kann zusätzlich Information über die "Falsch-Alarm-Rate" der jeweiligen Sensoren gewonnen werden.From measured background radiation and long-term observation can also provide information about the "false alarm rate" of the respective sensors can be obtained.

Durch die Verarbeitung der drei Zusatzinformationen
Zuordnungssicherheit
Detektionswahrscheinlichkeit und
Falsch-Alarm-Wahrscheinlichkeit
unterscheidet sich das hier beschriebene Verfahren von bekannten Zuordnungsverfahren.By processing the three additional information
Allocation security
Detection probability and
False alarm probability
the method described here differs from known allocation methods.

Drei Angaben werden als Verfahrensergebnis erzielt:
Three details are obtained as the result of the procedure:

  • a) Listen von Messungen, die einem Ziel zugeordnet werden können (Zuordnungsalternativen)a) Lists of measurements associated with a target can be (assignment alternatives)
  • b) Relative Wahrscheinlichkeitsangaben für die auf­ geführten Zuordnungsalternativen (Zuordnungssicherheit)b) Relative probability information for the guided assignment alternatives (Assignment security)
  • c) Aus der Zuordnungssicherheit abgeleitete Listen von Gewichtsfaktoren, mit denen die Beiträge der Messungen im Kalman-Filter zu gewichten sind (wobei die hier beschriebene Gewichtung zusätz­ lich zu der durch die unterschiedlichen Meß­ genauigkeiten im Kalman-Filter durchgeführten Gewichtung erfolgt).c) Lists derived from the security of association of weight factors with which the contributions of Measurements to be weighted in the Kalman filter (with the weighting described here additional Lich to the by the different measuring accuracy in the Kalman filter  Weighting).

Zur Ermittlung der Zuordnungssicherheit und der Zuordnungs­ alternativen werden folgende Daten verwendet:
The following data is used to determine the assignment security and the assignment alternatives:

  • - Meßdaten- measurement data
  • - Vorhersage-Daten- prediction data
  • - Kovarianz der Messungen und der Vorhersagen- covariance of measurements and predictions
  • - Gatingparameter (zugelassenes maximales Verhältnis von Abweichungsquadrat/Kovarianz)- Gating parameters (maximum allowed Ratio of square of deviation / covariance)

Daraus werden berechnet:
From this are calculated:

  • - die statistischen Abstände "ds(i, j)" aller Messungen i und aller Vorhersagen j (sofern diese Abstände kleiner als der Gating-Parameter sind und mit ds = Abweichungs­ quadrat/Kovarianz)- The statistical distances "ds (i, j)" of all measurements i and all predictions j (if these distances are smaller than the gating parameter and with ds = deviation square / covariance)
  • - die optimale Kombination von n Paaren (i, j) mit der kleinsten Summe statistischer Abstände ds(i, j) (optimale Zuordnung)- the optimal combination of n pairs (i, j) with the smallest sum of statistical distances ds (i, j) (optimal allocation)
  • - die Liste der (beispielsweise zwei) besten alternativen Partner zu jeder Messung und zu jeder Vorhersage (Zuordnungsalternativen, wobei alternativ hier heisst, von der optimalen Konfiguration abweichend und beste Alternative bedeutet hier eine Konfiguration mit der kleinsten Summe statistischer Abstände und der Neben­ bedingungen, dass die gerade betrachtete Messung oder Vorhersage jeweils einen anderen Partner als bei zuvor gefundenen, günstigeren globalen Konfigurationen hat- the list of (for example two) best alternatives Partner for every measurement and every forecast (Allocation alternatives, where alternatively here means deviating from the optimal configuration and best Alternative here means a configuration with the smallest sum of statistical distances and the minor conditions that the measurement or Predicting a different partner each time than before found, cheaper global configurations
  • - die Summe der statistischen Abstände der zu jeder Alternative gehörenden optimalen Konfiguration (relative Gewichtung)- the sum of the statistical distances from each Alternative belonging to optimal configuration (relative weighting)
  • - die zu jeder Messung oder Vorhersage gehörenden Produkte aus (beispielsweise drei) Faktoren (1-exp(-0.5 ds(i, j))) mit den zu jeder Messung oder Vorhersage gehörenden, beispielsweise drei, kleinsten statistischen Abständen ds(i, j) (Normierung, wobei Normierung ein Ausdruck für die Wahrscheinlichkeit ist, dass kein Partner zur je­ weiligen Messung oder Vorhersage passt).- the products belonging to each measurement or forecast from (e.g. three) factors (1-exp (-0.5 ds (i, j))) with those associated with each measurement or prediction, for example three, smallest statistical distances  ds (i, j) (normalization, where normalization is an expression for the likelihood is that no partner ever measurement or prediction fits).

Der ermittelte Gewichtsfaktor G gibt an, wie stark eine Messung bei der Aufdatung einer Spur im Tracking-Filter zu berücksichtigen ist. Kommen mehrere Messungen für die Aufdatung alternativ in Frage, dann wird die Spur mit allen in Frage kommenden Messungen aufgedatet, die jedoch nur partiell gewichtet werden. Die Summe der partiellen Gewichtsfaktoren ist dabei gleich dem Gewichtsfaktor G. Die einzelnen Werte der partiellen Gewichtsfaktoren er­ rechnen sich aus den relativen Bewertungen der Zuordnungs­ alternativen.The determined weight factor G indicates how strong a Measurement when tracking a track in the tracking filter is to be considered. Come several measurements for that Updating alternatively in question, then the trace is included all possible measurements updated, but that only partially weighted. The sum of the partial Weight factors are equal to weight factor G. The individual values of the partial weight factors are calculated from the relative ratings of the assignment alternatives.

Durch die Anwendung des beschriebenen Verarbeitungsverfah­ rens, das die Sicherheit der Zuordnung berücksichtigt, wird gewährleistet, dass die Beiträge der einzelnen Sensoren ent­ sprechend der jeweiligen Situation, in der sich der einzelne Sensor gerade befindet, relativ zueinander bewertet werden können.By applying the processing method described rens, which takes into account the security of the assignment ensures that the contributions of the individual sensors ent speaking of the respective situation in which the individual Sensor currently located, can be evaluated relative to each other can.

Ein Einzelsensor, der aufgrund von Konfliktsituationen nur schwer interpretierbare Messungen abliefert, trägt damit weniger zur Ermittlung der Luftlage bei als ein Sensor, der nicht in einer Konfliktsituation steht. Insbesondere wird dadurch vermieden, dass ein ungünstig stehender Sensor durch seine Messungen die Qualität des Luftlage-Bildes ver­ schlechtern kann. Das Verarbeitungsverfahren dient ebenso im wesentlichen dazu, die Sicherheit der Zuordnung eines Objektes zu erhöhen und den ungünstigen Einfluß von Zweifelsfällen zu verringern. Das Verfahren stellt somit ein Filter für nicht interpretierbar Messungen dar.A single sensor that due to conflict situations only delivers measurements that are difficult to interpret less to determine the air position than a sensor, who is not in a conflict situation. Especially is avoided by an unfavorably positioned sensor through its measurements ver the quality of the air situation image can worsen. The processing method also serves in essence, the security of assigning a Increase the object and the unfavorable influence of Reduce cases of doubt. The procedure thus poses a filter for measurements that cannot be interpreted.

Die Erfindung wird durch drei Figuren weiter erläutert. The invention is further illustrated by three figures.  

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 die beispielhafte Aufteilung der verwendeten Komponenten, Fig. 1, the exemplary division of the components used,

Fig. 2 den Ablauf im Datenverarbeitungssystem, Fig. 2 shows the sequence in the data processing system,

Fig. 3 die prinzipielle Darstellung einer passiven Sensorantenne. Fig. 3 shows the basic representation of a passive sensor antenna.

Fig. 1 stellt eine beispielhafte Verteilung der Komponenten dar, ohne einem festgelegten Konfigurationsvorschlag zu ent­ sprechen. Die Verarbeitungsanlage 2 wird von mehreren akti­ ven, monostatischen Radaranlagen 4 und ESM-Sensoren 6 um­ ringt. Zusätzlich sind weitere multistatische Emitter 8 vorgesehen und eine Vielzahl von einfachen passiven Sensoren 10, die teilweise die Verbindungsleitungen der ESM-Sensoren 6 mitbenutzen. Fig. 1 shows an exemplary distribution of the components without speaking of a fixed configuration suggestion. The processing system 2 is surrounded by several active, monostatic radar systems 4 and ESM sensors 6 . In addition, further multistatic emitters 8 are provided and a large number of simple passive sensors 10 , some of which share the connecting lines of the ESM sensors 6 .

Fig. 2 zeigt den prinzipiellen Ablauf im Datenverarbei­ tungssystem. Fig. 2 shows the basic flow in the data processing system.

Fig. 3 zeigt ein Beispiel für eine Antenne eines zu­ sätzlichen passiven Sensors in der Form einer Sektorhorn­ antenne 11. Der Speisehohlleiter 12 geht über in das Sektor­ horn 14, dessen Austrittsöffnung mit den Aperturabmessungen a0 = 1.15 λ (vertikal) und b0 = 0.32 λ (horizontal) realisierbar ist und dabei eine Strahlbreite in Elevation von 60° und im Azimut von 120° aufweist. Fig. 3 shows an example of an antenna of an additional passive sensor in the form of a sector horn antenna 11. The feed waveguide 12 passes into the sector horn 14 , the outlet opening with the aperture dimensions a 0 = 1.15 λ (vertical) and b 0 = 0.32 λ (horizontal) is realizable and has a beam width in elevation of 60 ° and in azimuth of 120 °.

Claims (10)

1. Sensorverbundsystem zur Klärung der Luftlage mit einer Anzahl von aktiven und passiven Sensoren und einer zentralen, damit verbunde­ nen Rechneranlage, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich min­ destens ein schwach bündelnder Sender (8) und mehrere, beliebig angeordnete Empfänger (10) vorgesehen sind, die das Sendesignal als Referenzsignal und die von Objekten reflektierten Echosignale auf­ nehmen und aus beiden Signalen die Signal-Laufzeit-Differenz ermit­ teln und an die zentrale Rechneranlage (2) übermitteln, die daraus die Position der Objekte berechnet.1. A composite sensor system for clarifying the air situation with a number of active and passive sensors and a central, connected verbal computer system, characterized in that at least one weakly bundling transmitter ( 8 ) and several, arbitrarily arranged receivers ( 10 ) are provided, which take the transmission signal as a reference signal and the echo signals reflected from objects and determine the signal-transit time difference from both signals and transmit them to the central computer system ( 2 ), which calculates the position of the objects. 2. Verbundsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei den Empfängern (10) Meßwert-Aufdatzeiten zwischen 0.2 und 0.5 s vorgesehen sind.2. Compound system according to claim 1, characterized in that in the receivers ( 10 ) measurement update times between 0.2 and 0.5 s are provided. 3. Verbundsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sender (8) feste Strahlrichtungen aufweisen.3. A composite system according to claim 1, characterized in that the transmitters ( 8 ) have fixed beam directions. 4. Verbundsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfänger (10) feste Suchrichtungen aufweisen.4. Network system according to claim 1, characterized in that the receivers ( 10 ) have fixed search directions. 5. Verbundsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlrichtungen der Sender (8) und die Suchbereiche der Emp­ fänger (10) veränderlich einstellbar sind.5. A composite system according to claim 1, characterized in that the beam directions of the transmitter ( 8 ) and the search areas of the Emp catcher ( 10 ) are variably adjustable. 6. Verbundsystem nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß Vorrichtungen an den Sendern (8) und Empfän­ gern (10) vorgesehen sind, die es ermöglichen, Sender (8) und Emp­ fänger (10) zu bewegen.6. A composite system according to one of the preceding claims, characterized in that devices on the transmitters ( 8 ) and receivers ( 10 ) are provided which make it possible to move the transmitter ( 8 ) and receiver ( 10 ). 7. Verbundsystem nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Empfänger (10) eine Hohlleiterantenne auf­ weisen.7. Compound system according to one of the preceding claims, characterized in that the receiver ( 10 ) have a waveguide antenna. 8. Verbundsystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlleiterantenne eine Sektorhornantenne (11) ist.8. A composite system according to claim 7, characterized in that the waveguide antenna is a sector horn antenna ( 11 ). 9. Verbundsystem nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß mehrere Empfänger (10) parallel zur Über­ deckung größerer Raumbereiche vorgesehen sind.9. Compound system according to one of the preceding claims, characterized in that a plurality of receivers ( 10 ) are provided in parallel to cover larger areas of space. 10. Verbundsystem nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Signalfrequenz der Sender (8) im Bereich unter 1.5 GHz, vorzugsweise unter 800 MHz liegt.10. A composite system according to one of the preceding claims, characterized in that the signal frequency of the transmitter ( 8 ) is in the range below 1.5 GHz, preferably below 800 MHz.
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