DE3843302A1 - Passive Entfernungsmeßeinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine passive Identifizierungs- und Entfernungsmeßeinrichtung zur Identifizierung der Entfer­ nung von einem IR-Strahlung aussendenden fernen Objekt, z. B. einem Düsenflugzeug, einer Rakete oder einer Lenk­ waffe, aus IR-Spektralfotometermessungen.

Zur Identifizierung und Entfernungsbestimmung von Lenk­ waffen und Luftfahrzeugen im Krieg bietet eine passive Einrichtung, die auf Strahlung anspricht, die dem Flug der Lenkwaffe oder des Luftfahrzeugs eigen ist, offensichtliche Vorteile.

Die Möglichkeit der Bestimmung der Entfernung von einem Luftfahrzeug durch Messungen seiner IR-Strahlung wurde von Ovrebo u. a. in der US-PS 3 103 586 und von Jenness u. a. in der US-PS 3 117 228 aufgezeigt. Diese Veroffentlichungen zeigen Einrichtungen, bei denen die von einem Luftfahrzeug empfangene Gesamt-IR-Strahlung mit dem Anteil der empfan­ genen Strahlung verglichen wird, der ein Filter passiert, das Strahlung innerhalb der Absorptionsbanden von atmo­ sphärischem Kohlendioxid und Stickstoffdioxid ausfiltert.

Wenn das Luftfahrzeug eine vergleichsweise geringe Entfer­ nung in der Größenordnung von 1 km oder weniger hat, tritt ein signifikanter Unterschied in diesen Messungen auf, weil ein gewisser Anteil der von dem Luftfahrzeug innerhalb der Absorptionsbanden ausgesandten Strahlung den Beobachtungs­ punkt ungeachtet der atmosphärischen Absorption erreicht. Unter der Annahme, daß die ursprünglich ausgesandte Strah­ lung die Spektralverteilung einer Planckschen Strahlungs­ kurve für einen schwarzen Körper bei einer bestimmten Tem­ peratur hat, beschreiben diese Veröffentlichungen Verfahren und Einrichtungen zur Ableitung einer Entfernungsmessung aus der Differenz zwischen den Messungen. Bei größeren Entfernungen wird allerdings die atmosphärische Absorption der vom Filter erzeugten Absorption sehr ähnlich; die Differenz zwischen den Meßwerten wird vergleichsweise klein und unempfindlich gegenüber weiteren Entfernungsvergröße­ rungen.

Die GB-Patentanmeldung Nr. 8 310 933 zeigt eine passive Entfernungsmeßeinrichtung, die Entfernungen von mehr als 1 km messen kann. Dabei wird ein Verfahren mit begrenztem Spektrum ("sliced spectrum technique") angewandt, bei dem Änderungen nahe der atmosphärischen Absorption im ausge­ sandten Spektrum gemessen werden. Die aus diesen Spektral­ bereichen empfangene Strahlungsmenge ist entfernungsemp­ findlich und kann relativ leicht gemessen werden. Ein solches Verfahren nützt jedoch nicht das gesamte vom Ziel­ objekt ausgesandte Spektrum aus. Es hängt von einem Spek­ tralprofil unbekannter Form aufgrund der Temperatur der Strahlungsquelle und der Spektrallinienverbreiterung infolge von Druck, Kollision und Temperatur ab. Die GB-Patentanmeldung Nr. 8 321 752 zeigt einen Lichtspektral­ analysator, der die sehr schnelle Messung eines vollstän­ digen Spektrums erlaubt und daher eine geeignete Einrichtung zur Durchführung von Echtzeitmessungen des sichtbaren Spektrums darstellt.

Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung einer passiven Entfernungsmeßeinrichtung, die für große Entfernungen wirksam ist und die die breitbandige elektromagnetische Spektralemission eines Objekts nützt.

Die passive Entfernungsmeßeinrichtung nach der Erfindung zur Bestimmung der Entfernung von einem Objekt, z. B. einem Flugzeug, einer Rakete oder einer Lenkwaffe, das elektro­ magnetische Strahlung aussendet, ist gekennzeichnet durch eine Vorrichtung zur Erzeugung eines reellen Bildes eines Sehfeldes, durch ein Spektralfotometer mit einer zum Emp­ fang wenigstens eines Teils des reellen Bildes angeordneten Eintrittsblende, mit Streuungseinheiten zur Trennung von Strahlung unterschiedlicher Wellenlängen und mit einem Detektor zur Messung des von bestimmten Abschnitten der Eintrittsblende empfangenen Strahlungsspektrums, und durch eine Datenverarbeitungseinheit, die Strahlungsmeßsignale vom Detektor empfängt, wobei die Datenverarbeitungseinheit so ausgelegt ist, daß sie das empfangene Spektralprofil mit einer gespeicherten Darstellung eines entfernungsabhängigen Spektralprofils der atmosphärischen Übertragung entfaltet unter Bildung einer Darstellung des spektralen Emissions­ profils der Objektstrahlung und daraus eine charakteristi­ sche Strahlungstemperatur und somit ein Plancksches Emis­ sionsspektrum für das Objekt ableitet und dann die Entfer­ nung aus dem errechneten Emissionsspektrum und dem beob­ achteten Spektrum bestimmt.

Nachdem eine geschätzte Quellentemperatur bestimmt ist, wird die exakte Form des Emissionsspektrums aus dem Planck­ schen Gesetz bestimmt, und nachdem dann die Art und Weise bekannt ist, in der das Spektrum durch atmosphärische Übertragung modifiziert wird, sollte es möglich sein, das empfangene Spektrum zu berechnen.

Im Gegensatz zum oben angegebenen Stand der Technik nützt die Erfindung zusätzlich die spektrale Information in den nichtabsorbierenden Bereichen der atmosphärischen Übertra­ gung. Diese Messungen werden von der atmosphärischen Ab­ sorption am wenigsten beeinflußt und sind somit am zuver­ lässigsten für die Bestimmung der Quellentemperatur, so daß sie für die vorliegende Erfindung wichtig sind. Die Erfin­ dung ist besonders brauchbar im IR-Spektralbereich, aber sie kann auch überall dort angewandt werden, wo geeignete Komponenten verfügbar sind, z. B. für sichtbares Licht, UV, Mikrowellen und Strahlung.

Vorteilhaft umfaßt die Datenverarbeitungseinheit einen iterativen Prozessor, so daß die Temperatur des Objekts und die Entfernung optimierbar sind. Somit werden die atmo­ sphärische Übertragung und die Plancksche Strahlungskurve vom Objekt geändert, bis das gemessene Spektrum rekon­ struiert ist.

Bevorzugt stellt die Datenverarbeitungseinheit einen zuge­ ordneten Wert für das Objekt-Emissionsvermögen ein, um dadurch die Anpassung des errechneten Spektrums am Entfer­ nungsmeßgerät an das gemessene Spektrum zu verbessern.

Bei einer besonders bevorzugten Einrichtung wird das Emp­ fangsspektrum von einem schnellen Spektralanalysator schnellabgetastet, der in der GB-Patentanmeldung Nr. 8 321 752 beschrieben ist. In Spektralbereichen, in denen eine nahezu totale atmosphärische Absorption stattfindet, können Absorptionsinformationen aus den Prozessor-Berech­ nungen ignoriert werden. Wenn dagegen nur geringe Absorp­ tion vorhanden ist, kann den Messungen größeres Gewicht beigemessen werden, da sie die richtige Planckschen Strah­ lungskurve mit guter Genauigkeit bezeichnen. Schwierige Spektralbereiche, in denen z. B. eine nahezu vollständige atmosphärische Absorption stattfindet, werden bevorzugt ignoriert, und es werden konventionelle statistische Metho­ den angewandt, um die beste Anpassung an die Meßergebnisse zu erzielen. Die Entfernungsbestimmung kann durch Messungen von Objektbereichen unterschiedlicher Temperatur verbessert werden, wodurch verschiedene Plancksche Profile genützt werden. Ferner kann vor dem Einsatz das atmosphärische Absorptionsprofil gegenüber Objekten mit bekannter Entfer­ nung kalibriert werden. Z.B. könnte ein aktiver Entfer­ nungsmesser für die Anfangskalibrierung unter den jeweils gegebenen Umständen verwendet werden.

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen bekannten schnellen Spektralanalysator;

Fig. 2 ein Blockschaltbild des Spektralanalysators von Fig. 1, eingebaut in eine passive Entfer­ nungsmeßeinrichtung nach der Erfindung;

Fig. 3 Wellenlängen in Abhängigkeit von der spezifi­ schen Ausstrahlung für verschiedene charak­ teristische Quellentemperaturen;

Fig. 4 die Kurven von Fig. 3 in doppeltlogarithmi­ schem Maßstab;

Fig. 5 ein typisches Empfangssignalspektrum;

Fig. 6 eine typische Aufzeichnung der Wellenlängen- Abhängigen der atmosphärischen Übertragung;

Fig. 7 Kurven, die die Funktionsweise der Verglei­ cherschaltung der Einrichtung nach Fig. 2 verdeutlichen; und

Fig. 8 die Auswirkung des Quellenemissionsvermögens auf die spezifischen Ausstrahlungskurven von Fig. 4.

Fig. 1 zeigt einen Spektralanalysator, wie er in der GB-Patenanmeldung Nr. 8 321 752 beschrieben ist. Paralleles Licht 10, das beispielsweise elektromagnetische Strahlung ist, aus einem Sehfeld trifft auf eine erste Linse 11, die das Licht im Brennpunkt einer zweiten Linse 13 fokussiert. Paralleles Licht von der Linse 13 geht durch eine akusto­ optische bzw. A-O-Zelle 15 und wird dann von einer dritten Linse 21 auf eine Fouriersche Ebene 22 fokussiert, die einen zur Achse versetzten Spalt 25 aufweist. Durch den Spalt 25 gehendes Licht wird von einem Detektor 24 erfaßt. Am Brennpunkt der Linse 13 ist eine Sehfeldblende 27 vor­ gesehen.

Die A-O-Zelle 15 weist einen piezoelektrischen Eingangs­ wandler 16 auf, der von einem Oszillator 28 angesteuert wird, dessen Frequenz von einem Wobbler 29 gewobbelt wird. Die A-O-Zelle 15 erzeugt eine Phasenverzögerung im Strah­ lengang des Lichts in Abhängigkeit von der Brechzahl des in der Zelle enthaltenen durchlässigen Mediums. Änderungen der über die Länge der A-O-Zelle erzeugten Phasenverschiebung sind durch Spannungsschwankungen der akustischen Wellen bewirkt, deren Frequenz zeitabhängig ist, und zwar unter Ansteuerung durch die Wobbelfrequenz, die an den Wandler 16 angelegt wird. Eine angepaßte akustische Last 17 verhindert Reflexionen akustischer Wellen. Die Einrichtung ist derart ausgelegt, daß aus der A-O-Zelle 15 austretendes Licht durch die Linse 21 einer Fouriertransformation unterworfen wird, so daß in der Fourierschen Ebene 22 eine Serie von Beugungsordnungen auftritt. Die Energieverteilung in der Ebene 22 ist daher das Spektrum der eingegebenen elektro­ magnetischen Energie 10.

Wenn eine monochromatische ebene Welle, z. B. von einer entfernten Laserquelle, auf die A-O-Zelle 15 auftrifft und an die Zelle 15 ein Sinussignal angelegt wird, dann ist das aus der A-O-Zelle austretende Signal das Produkt des ein­ fallenden Planwellensignals und des angelegten Sinussi­ gnals. Dieses Produktsignal wird dann fouriertransformiert unter Bildung des einfallenden Signalspektrums in der Fourierschen Ebene 22. In der Fourierschen Ebene ist eine positive und eine negative Beugungsordnung zusätzlich zu der Nullordnung vorhanden, und die Entfernung vom Ursprung z. B. der positiven Ordnung ist eine Funktion der Wellen­ länge der Laserquelle. Wenn das Spektrum der Quelle ver­ breitert wird, überlappen die ersten Beugungsordnungen, die jedem quasimonochromatischen Element des Quellenspektrums entsprechen, einander. Durch Wobbeln der Frequenz des angelegten Sinussignals kann das Spektrum eines polychro­ matischen einfallenden Signals ausgesiebt und am Ausgang eines Detektors in der Fourierschen Ebene 22 zur Anzeige gebracht werden.

Der vorstehend beschriebene optische Spektralanalysator kann den optischen Frequenzbereich sehr schnell abtasten und somit die Messung von Echtzeitänderungen in breitban­ digen Quellenspektren ermöglichen. Diese Einrichtung eignet sich zur Verwendung bei der passiven Entfernungsmeßein­ richtung nach der Erfindung. Fig. 2 zeigt das Blockschalt­ bild der Erfindung. Ein Spektralanalysator 201 entsprechend Fig. 1 erzeugt X- und Y-Signale, die jeweils der externen Wobbelfrequenz, die an die akusto-optische Zelle 15 ange­ legt wird, und der gemessenen Änderung der erfaßten Signal­ amplitude entsprechen. Eine Abtastvorrichtung ist am Ein­ gang des Spektralanalysators 201 zur Änderung des Sehfelds vorgesehen. Die X- und Y-Signale werden im Prozessor 203 verarbeitet unter Bildung des optischen Spektrums des analysierten Lichts. Dieses erfaßte Spektrum ist gleich dem optischen Spektrum einer Lichtquelle im Sehfeld, moduliert durch die entfernungs-und wellenlängenabhängige atmosphäri­ sche Absorptionsfunktion. Das vom Prozessor 203 ausgegebene Empfangsspektrum wird einem Eingang eines Entfalters zuge­ führt. Eine atmosphärische Übertragungsfunktion, die einer bestimmten ausgewählten Entfernung R entspricht, wird von einem Übertragungsfunktionsspeicher 205 einem zweiten Eingang des Entfalters 204 zugeführt. Der Entfalter 204 erzeugt ein Ausgangsspektrum, das dem Quellenemissions­ spektrum vor der Übertragung über die atmosphärische Ent­ fernung R entspricht. Dieses Ausgangsspektrum vom Entfalter 204 wird einem zweiten Verarbeitungskreis 206 zugeführt, der aus dem Spektrum eine charakteristische Quellentempera­ tur ableitet. Diese charakteristische Temperatur wird dann in einem Kreis 207 verarbeitet unter Bildung eines der Temperatur entsprechenden Planckschen Emissionsspektrums. Das Plancksche Quellenspektrum und das entfaltete Empfangs­ spektrum werden dann in einem Vergleicher 208 verglichen. Der Vergleicher 208 erzeugt ein Ausgangssignal, das Unter­ schieden zwischen den verglichenen Spektren entspricht; das Ausgangssignal wird dem atmosphärischen Übertragungsfunk­ tionsspeicher 205 zugeführt, so daß eine weitere atmosphä­ rische Übertragungsfunktion, die einer verbesserten Ent­ fernungs/Quellentemperatur/Strahlungsvermögen-Schätzung entspricht, an den Entfalter 204 gekoppelt wird. Durch einen iterativen Prozeß erzeugt die passive Entfernungsmeß­ einrichtung ein Meßergebnis der Entfernung und der Quellen­ temperatur, das sowohl für die Entfernungsbestimmung als auch die Identifizierung von Objekten nützlich ist.

Nachdem ein interessierendes Objekt identifiziert ist, kann die optische Abtastung übersteuert werden. Bei Objekten geeigneter Größe kann nach der Entfernungsbestimmung eines Abschnitts des Objekts mit einer charakteristischen Tempe­ ratur T₁ eine Entfernungsbestimmung an einem zweiten Objektabschnitt mit einer davon verschiedenen charakteri­ stischen Temperatur T₂ durchgeführt werden. Diese beiden Abschnitte haben zwar verschiedene Plancksche Emissions­ spektren, aber die gleiche Entfernung, und somit kann ein zweiter iterativer Entfernungsmeßprozeß am selben Objekt durchgeführt werden. Die gemessene Entfernung und die charakteristische Temperatur des Objekts darstellende Signale werden einer Anzeige 209 zugeführt.

Die Funktionsweise der passiven Entfernungsmeßeinrichtung wird nachstehend im einzelnen erläutert. Fig. 3 zeigt die Planckschen Strahlungskurven einer spezifischen Ausstrah­ lung (W cm^-2µ^-1) gegenüber der Wellenlänge (in µm) für Quellen mit verschiedenen Temperaturen T₁ bis T₄. Jede Kurve hat ihr Maximum bei einer anderen Wellenlänge, die durch das Wiensche Verschiebungsgesetz definiert ist. Auf den linearen Skalen entsprechend Fig. 3 definiert das Wiensche Verschiebungsgesetz die Kurve 301. Wenn die Planckschen Kurven auf einer doppeltlogarithmischem Skala gezeichnet sind, wie Fig. 4 zeigt, haben die Kurven nunmehr sämtlich die gleiche Form, und das Wiensche Verschiebungs­ gesetz ist nunmehr eine Gerade 401. Der Prozessor 207 der passiven Entfernungsmeßeinrichtung verwendet die doppelt­ logarithmische Beziehung, wobei eine Schablone der Kurve 402 entlang der Geraden 401 nach dem Wienschen Gesetz verschoben wird unter Erzeugung der gewünschten Profile. Die Lage jeder Temperaturkurve kann gefunden werden durch Berechnen des Maximums für jede absolute Temperatur unter Anwendung der Wienschen Beziehung:

λ_maxT = 2897,9 µ°K.

Nach Übertragung durch eine Tiefe R (Entfernung) der Atmo­ sphäre wird das Spektralprofil der von einer Quelle ausge­ sandten Strahlung durch die selektiven Übertragungseigen­ schaften der Atmosphäre modifiziert. Ein typisches Emp­ fangssignal, wie es in Fig. 5 gezeigt ist, ist das Resultat der Faltung des Planckschen Strahlungsspektrums mit der atmosphärischen Übertragungsfunktion, wie in Fig. 6 gezeigt ist. Wenn die wahre atmosphärische Übertragungsfunktion bekannt ist, dann wird durch Entfaltung des Empfangsspek­ trums mit der atmosphärischen Übertragungsfunktion eines der Temperaturprofile von Fig. 4 erzeugt. Wenn das vom Speicher 205 erzeugte atmosphärische Spektralprofil (Fig. 6) und die aus dem Prozessor gewonnene Quellentemperatur T exakt sind, dann resultiert das vom Entfalter 204 ausge­ gebene entfaltete Empfangsspektrum, aufgetragen gegen das von der Einheit 207 ausgegebene Plancksche Quellenspektrum, in einer Geraden 701 entsprechend Fig. 7. In diesem Fall veranlaßt der Vergleicher 208 die Anzeige der Entfernung R und der Temperatur T. Wenn die Quellentemperatur T zu niedrig ist, was in der Wahl einer unrichtigen Planckschen Kurve von Fig. 4 resultiert, dann liegt die resultierende Vergleicherkurve auf einer Seite der Geraden 701, z. B. ist sie dann eine der Linien 702 oder 703 je nach dem Tempera­ turfehler. Wenn die geschätzte Temperatur T zu hoch ist, liegt die resultierende Kurve über der Geraden 701 (z. B. Kurve 704, 705), und es würde eine Maximum-Abweichung gegenüber der Geraden, z. B. 706 oder 707, auftreten, die anzeigt, wo das wahre Temperaturmaximum (von Fig. 4) liegt. Damit bezeichnen die Abweichungen von der Geraden 701 die Größe und Richtung des Temperaturfehlers, und durch einen iterativen Prozeß kann der Verlauf (z. B. einer der Kurven 702-705) in Richtung auf die wahre Gerade 701 hin "ent­ spannt" werden.

Das Quellen-Strahlungsvermögen, eine weitere Unbekannte, liegt zwischen 0 und 1. Während Änderungen der Temperatur (T) Wellenlängenverschiebungen der Ausstrahlungskurven (Fig. 4) bewirken, bewirken Änderungen des Strahlungsver­ mögens nur eine Verschiebung der charakteristischen Strah­ lungsvermögenskurven nach oben oder unten. Dies ist in Fig. 8 gezeigt. Kurven des Strahlungsvermögens 801-803 sind für verschiedene Quellentemperaturen T₁-T₃ dargestellt, wobei ein Strahlungsvermögen = 1 angenommen ist. Bei der gleichen Quellentemperatur T₁ wird durch Ändern des Strahlungsver­ mögens zu <1 die Kurve 801 nunmehr die Kurve 804. Dies resultiert in einer vollständig anderen und signifikanten Abweichung im Vergleicher 208 von der Geraden 701. Somit würde der "Höcker" an einer ganz anderen Stelle auftreten und anzeigen, daß der Strahlungsvermögenswert so einge­ stellt werden sollte, daß die gemessene Vergleicherkurve auf die Gerade 701 hin "entspannen" kann. Damit kann eine unrichtige Quellentemperatur von einer Korrektur unter­ schieden werden, die an das Strahlungsvermögen des Objekts angelegt werden sollte. Damit kann die Entfernungsmeßein­ richtung auch so ausgelegt werden, daß sie zusätzlich zu Entfernung und Temperatur das Objekt-Strahlungsvermögen anzeigt.

Wenn das atmosphärische Übertragungsprofil von der Einheit 205 in einem bestimmten Spektralbereich fehlerhaft ist, z. B. durch Unter- oder Überschätzung der Absorption durch einen der atmosphärischen Bestandteile, ist die Abweichung von der Geraden 701 wiederum als bei einer Wellenlänge bekannter Gasabsorption auftretend erkennbar, und demge­ genüber kann eine Unterscheidung getroffen werden, so daß benachbarte Bereiche der Vergleicherkurve unbeeinflußt bleiben.

Für die Praxis enthält ein Mikroprozessor die erforderliche gespeicherte Information, um die iterative Verarbeitung des empfangenen optischen Spektrums zu Ableitung der erforder­ lichen Quellenparameter zu ermöglichen.

Die bekannte Einrichtung nach der GB-Patentanmeldung Nr. 8 310 933 macht keinen Gebrauch von spektraler Information, die aus den Nichtabsorptionsbereichen der atmosphärischen Übertragung oder aus Bereichen gewonnen ist, die gegenüber den derzeit verwendeten Bestandteilen (d. h. Oxiden von Kohlenstoff und Stickstoff) verschiedene Absorptionseffekte haben. Punkte auf der Vergleicherkurve (702-705), an denen nur eine geringe oder keine Absorption auftritt, weisen jedoch darauf hin, wo die richtigen Quellenparameter sind, und unterstützen dadurch den iterativen Prozeß zur Korrek­ tur der unter- oder überschätzten Punkte.

Schwierige Bereiche des Spektrums können dadurch eliminiert werden, daß von diesen Bereichen stammende Information entfernt wird, und konventionelle statistische Methoden können zum Erhalt der "besten Anpassung"" angewandt werden.

Durch die Beobachtung mehrerer verschiedener Temperatur­ bereiche an einem Objekt können exaktere Ergebnisse erzeugt werden, da das aufgezeichnete Spektrum sukzessive von verschiedenen Planckschen Kurven entfaltet wird.

Die Erfindung wurde zwar unter Bezugnahme auf den optischen Spektralanalysator nach der GB-Patentanmeldung Nr. 8 321 752 erläutert, aber es können auch andere Spektral­ analysatoren verwendet werden. Die beschriebene Einrichtung bietet jedoch den Vorteil einer schnellen Spektrumbeobach­ tung und ermöglicht die Durchführung von Messungen an bewegten Objekten.

Wenn das Objekt ein echter Planckscher Strahler ist, ist das Emissionsspektrum kontinuierlich und folgt dem Planck­ schen Gesetz. Wenn es jedoch chemisch ist, erhält man charakteristische Spektrallinien. Die Maxima dieser Linien liegen aber auf der Planckschen Kurve, so daß das beschrie­ bene Verfahren trotzdem erfolgreich anwendbar ist.

Claims (9)

1. Passive Entfernungsmeßeinrichtung zur Bestimmung der Entfernung von einem Objekt, z. B. einem Flugzeug, einer Rakete oder einer Lenkwaffe, das elektromagnetische Strah­ lung aussendet, gekennzeichnet durch

• - eine Vorrichtung (202) zur Erzeugung eines reellen Bildes eines Sehfeldes;
• - ein Spektralfotometer (201) mit einer zum Empfang wenig­ stens eines Teils des reellen Bildes angeordneten Ein­ trittsblende (27), mit Streuungseinheiten (15, 28, 29) zur Trennung von Strahlung unterschiedlicher Wellenlängen und mit einem Detektor (24) zur Messung des von bestimm­ ten Abschnitten der Eintrittsblende empfangenen Strah­ lungsspektrums; und
• - eine Datenverarbeitungseinheit (204), die Strahlungsmeß­ signale vom Detektor (24) empfängt;
  wobei die Datenverarbeitungseinheit so ausgelegt ist, daß sie das empfangene Spektralprofil mit einer gespeicherten Darstellung eines entfernungsabhängigen Spektralprofils der atmosphärischen Übertragung entfaltet unter Bildung einer Darstellung des spektralen Emissionsprofils der Objekt­ strahlung und daraus eine charakteristische Strahlungstem­ peratur und somit ein Plancksches Emissionsspektrum für das Objekt ableitet und dann die Entfernung aus dem errechneten Emissionsspektrum und dem beobachteten Spektrum bestimmt.

2. Passive Entfernungsmeßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenverarbeitungseinheit einen iterativen Prozes­ sor aufweist, so daß die Temperatur des Objekts und die Entfernung optimierbar sind.

3. Passive Entfernungsmeßeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenverarbeitungseinheit einen zugeordneten Wert für das Strahlungsvermögen des Objekts einstellt zur Ver­ besserung der Anpassung des berechneten Spektrums in der Entfernungsmeßeinrichtung an das gemessene Spektrum.

4. Passive Entfernungsmeßeinrichtung nach einem der vor­ hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Absorptionsinformation aus den Prozessorberechnungen in Spektralbereichen, in denen eine nahezu vollständige atmosphärische Absorption stattfindet, unberücksichtigt bleibt.

5. Passive Entfernungsmeßeinrichtung nach einem der vor­ hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in Spektralbereichen mit geringer Absorption die Mes­ sungen stärker bewertet werden, da diese die richtige Plancksche Strahlungskurve mit guter Genauigkeit be­ zeichnen.

6. Passive Entfernungsmeßeinrichtung nach einem der vor­ hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in schwierigen Spektralbereichen, in denen z. B. nahezu vollständige atomsphärische Absorption stattfindet, Resul­ tate ignoriert und konventionelle statistische Verfahren angewandt werden, um die beste Anpassung an die Meßergeb­ nisse zu erzielen.

7. Passive Entfernungsmeßeinrichtung nach einem der vor­ hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, um die Entfernung aus zwei Objektbereichen mit unterschiedlichen Temperaturen zu bestimmen, wobei verschiedene Plancksche Profile angewandt werden.

8. Passive Entfernungsmeßeinrichtung nach einem der vorher­ gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das atmosphärische Absorptionsprofil in bezug auf Objekte mit bekannter Entfernung vor Anwendung kalibriert wird.

9. Passive Entfernungsmeßeinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß für die Anfangskalibrierung unter den herrschenden Bedingungen ein aktiver Entfernungsmesser eingesetzt wird.