DE3924859C2

DE3924859C2 - Verfahren zur Unterdrückung von Seeclutter-Echos

Info

Publication number: DE3924859C2
Application number: DE19893924859
Authority: DE
Inventors: Horst Voelker; Reinhard Dipl In Schaetzthauer; Siegfried Dipl Ing Vogel; Edeltraud Dipl In Bodenmueller
Original assignee: Daimler Benz Aerospace AG
Current assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Priority date: 1989-07-27
Filing date: 1989-07-27
Publication date: 1998-06-04
Anticipated expiration: 2009-07-28
Also published as: DE3924859A1

Description

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Unter drückung von Seeclutter-Echos nach dem Oberbegriff des Pa tentanspruchs 1. Ein derartiges Verfahren ist beispiels weise bekannt aus der DE 31 27 065 A1.

Während Störechos von Festzielen durch ihre Eigenschaften leicht erkannt und ausgeblendet werden können, erfordert die Unterdrückung von statistisch verteilten Störechos von Seeclutter besondere Maßnahmen, welche die statistische Natur dieser Störechos berücksichtigen und ausnutzen.

Bei dem bekannten Verfahren ist hierfür vorgesehen, die Amplitudeninformation radarzellenweise zu verarbeiten und dabei einen aktuellen Amplitudenwert mit einem zu dersel ben Radarzelle im vorhergehenden Umlauf gewonnenen und in einem Umlaufspeicher abgelegten Speicherwert einer gewich teten Mittelwertbildung zu unterziehen und den so gebilde ten Mittelwert als neuen Speicherwert einzuschreiben. Durch eine solche rekursive Mittelwertbildung wird eine zeitliche Glättung der Cluttersituation innerhalb einer Radarzelle erreicht. Die Speicherwerte werden zu einer er sten Zielechoentscheidung in der Weise herangezogen, daß der neue Speicherwert nur dann zur weiteren Verarbeitung freigegeben wird, wenn der zu derselben Zelle aus dem letzten Antennenumlauf gespeicherte Wert einen ersten Schwellwert überschreitet. Durch einen zusätzlichen Ver gleich der aktuellen Zielamplitude mit dem ersten Schwell wert ergibt sich eine doppelte konjunktive Verknüpfung der Zielechosituationen in zwei aufeinanderfolgenden Umläufen. Als nachteilig bei dem bekannten Verfahren hat sich erwie sen, daß unter ungünstigen Umständen schnellfahrende Schiffe nicht entdeckt werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher, das bekannte Verfahren so zu verbessern, daß auch schnellfahrende Schiffe zuverlässig entdeckt werden.

Die Erfindung ist im Patentanspruch 1 beschrieben. Der Un teranspruch enthält eine vorteilhafte Ausgestaltung und Weiterbildung der Erfindung.

Das erfindungsgemäße Verfahren behält den Vorteil der Glättung des Seeclutter aus dem bekannten Verfahren bei, reagiert aber schneller auf neue Zielsituationen durch den weiteren Amplitudenvergleich.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines Beispiels unter Bezugnahme auf die Abbildung, die die Signalverarbeitung in Form einer Blockschaltskizze illustriert, eingehend veranschaulicht.

Übereinstimmend mit dem bekannten Verfahren enthält die Abbildung einen Verarbeitungssignalweg für einen neu ein treffenden aktuellen Amplitudenwert A_i, in welchem dieser mit einem Faktor α gewichtet (M1) und mit einem aus einem Umlaufspeicher USP ausgelesenen, im vorhergehenden Anten nenumlauf für dieselbe Radarzelle gewonnenen und mit einem Faktor (1 - α) gewichteten (M2) Speicherwert A_{i - 1} zu einem neuen rekusiv gebildeten Amplitudenmittelwert A_i summiert (W) wird. In der eingezeichneten Stellung des Umschalters S1 wird der neue Amplitudenmittelwert A_i als neuer Speicherwert in den der Radarzelle zugeordneten Speicher platz des Umlaufspeichers eingeschrieben. Der aus dem letzten Umlauf gespeicherte Amplitudenmittelwert A_{i - 1} wird außerdem in einem Amplitudenkomparator K11 mit einem aus einem Schwellwertspeicher SSP ausgelesenen ersten Schwell wert B_{i - 1} für die betroffende Radarzelle verglichen. Die im Schwellwertspeicher SSP abgelegten Schwellwerte werden vorzugsweise radarzellenweise an die aktuelle Cluttersi tuation angepaßt, wofür der neue Amplitudenwert A_i eben falls dem Schwellwertspeicher zur Ableitung und Einspei cherung eines neuen Schwellwerts zugeführt ist.

Zusätzlich kann ein Amplitudenvergleich des aktuellen Am plitudenwerts A_i mit dem aus dem Speicher ausgelesenen Schwellwert B_{i - 1} in einem Komparator K12 vorgesehen sein.

Eine Entscheidung auf das Vorliegen eines Zielechos wird aus den Amplitudenvergleichen in den beiden Komparatoren dann getroffen, wenn in beiden Komparatoren die Amplitu denschwelle B_{i - 1} überschritten wird. Bei einer positiven Zielechoentscheidung wird der neu gebildete Amplituden mittelwert A_i zu weiteren Verarbeitungseinrichtungen EX weitergeleitet. Im skizzierten Beispiel ist hierfür der vom Ausgangssignal des UND-Gatters G1 über das OR-Gatter G2 betätigte Schalter S2 vorgesehen, wobei das Gatter G2 ein den Schalter schließendes Betätigungssignal abgibt, wenn beide Komparatoren ein eine Schwellwertüberschreitung (<) anzeigendes Ausgangssignal an die Gattereingänge abge ben. Über DISABLE-Eingänge der Komparatoren K11, K12 kann auch wahlweise einer der Amplitudenvergleiche unberück sichtigt bleiben, wobei dann der Ausgang des betroffenen Komparators ein Ausgangssignal wie bei Schwellwertüber schreitung abgibt.

Wesentlich an dem Verfahren ist der weitere Amplitudenver gleich des aktuellen Amplitudenwerts A_i mit einem zweiten Schwellwert T, wofür in der Skizze der Komparator K2 vor gesehen ist, und der Einfluß des sich dabei ergebenden. Vergleichsergebnisses auf die Signalverarbeitung. Bei Schwellwertüberschreitung A_i<T gibt der Komparator ein Ausgangssignal P ab, das zum einen den Schalter S1 aus der eingezeichneten Stellung umschaltet auf die direkt mit dem Eingang A_i verbundene Signalleitung und zum anderen unab hängig von der konjunktiven Verknüpfung der Ausgangssi gnale von K11, K12 über das OR-Gatter G2 den Schalter S2 schließt.

Durch Umschalten von S1 wird die rekursive Mittelwertbil dung unwirksam und anstelle des neuen gemittelten Amplitu denwerts A_i wird der aktuelle Amplitudenwert A_i direkt in den Umlaufspeicher USP eingeschrieben und zur weiteren Verarbeitung nachgeschalteten Einrichtungen EX zugeführt.

Der zweite Schwellwert T liegt vorzugsweise höher als der erste Schwellwert B_{i - 1} und ist gemäß einer vorteilhaften Ausführung aus letzterem durch Addition einer vorgebbaren Konstante abgeleitet.

Anstelle des Umschalters S1, der einen von zwei Signalwe gen auf den Ausgang durchschaltet kann für die Ausführung im Detail in äquivalenter Weise auch eine Umschaltung des Wichtungsfaktors α in M1, M2 von einem Wert kleiner als Eins für die rekursive Mittelung auf einen Wert gleich Eins (d. h. 1 - α = 0) vorgesehen sein.

Claims

1. Verfahren zur Unterdrückung von Seeclutter-Echos bei einer Radaranlage mit zellenweiser Verarbeitung der Ra darechoamplituden,

1. bei welchem Mittel vorgesehen sind
zur gewichteten Mittelwertbildung eines für eine Zelle ermittelten aktuellen Amplitudenwerts mit einem Spei cherwert, der zu derselben Zelle im vorhergehenden An tennenumlauf gewonnenen und in einem Umlaufspeicher ab gelegt wurde, und
zum Einschreiben des so gewonnenen aktuellen Amplitu denmittelwerts als neuen Speicherwert in den Umlauf speicher und
2. bei welchem ein erster Amplitudenvergleich des aktuel len Amplitudenmittelwerts mit einem gespeicherten er sten Schwellwert durchgeführt und jeder aktuelle Ampli tudenmittelwert bei festgestellter Schwellwertüber schreitung weiterverarbeitet wird,
dadurch gekennzeichnet,
3. daß der aktuelle Amplitudenwert in einem weiteren Am plitudenvergleich mit einem zweiten Schwellwert, der größer ist als der erste Schwellwert, verglichen wird und
4. daß bei festgestellter Schwellwertüberschreitung der aktuelle Amplitudenwert zum einen unabhängig von dem ersten Amplitudenvergleich weiterverarbeitet und zum anderen, ohne die mittels des Umlaufspeichers vorgenom mene gewichtete Mittelwertbildung, unmittelbar als neu er Speicherwert in den Umlaufspeicher eingeschrieben wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Schwellwert um einen konstanten Wert über dem ersten Schwellwert liegt.