DE4432223A1

DE4432223A1 - Multitasking radio direction finder used at different locations to measure same object

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Publication number: DE4432223A1
Application number: DE19944432223
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dipl Ing Horn
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-09-10
Filing date: 1994-09-10
Publication date: 1996-03-14

Abstract

The radio direction finder has multitasking capabilities. It has a clock generator which can be synchronised to similar directions. The appts. includes a task memory. This contains at least one task for several subscribers and an operation scheme for time dependent cyclic task changing. The time for one cycle of a task is preferably selected to be shorter than the expected duration of the signals to be measured. The tasks may be sub-divided into time synchronising subtasks which are called up at a frequency oriented to the signals to be measured.

Description

Die Erfindung betrifft einen multitaskingfä higen Funkpeiler, sie ist genauso aber auch auf andere Meßgeräte anwendbar, die in einem System an verschiedenen Orten einge setzt werden, um dieselben Objekte zu ver messen.The invention relates to a multitaskingfa direction finder, but it is also the same applicable to other measuring devices, which in a system in different places can be set to move the same objects measure up.

Zur Ortung von Funksendern werden übli cherweise mehrere Funkpeiler zu einer soge nannten Peilbasis zusammengefaßt. Zur Erzielung einer hohen Ortungsgenauigkeit werden die Peiler weit auseinander angeord net und mit Fernmeldemitteln verbunden.To locate radio transmitters are common usually several radio direction finders to a so-called called bearing base summarized. For Achieving high location accuracy the direction finders are arranged far apart net and connected with telecommunications equipment.

Es ist üblich, Peilbasen von einer einzigen koordinierenden Stelle in einer Peilkom mandozentrale aus zu kommandieren. Diese Stelle ist Teil eines Erfassungssystems, das Ausstrahlungen erst als relevant erkennt, bevor es Ortungen anfordert.It is common to find bearings from a single one coordinating position in a Peilkom command center. These Job is part of a registration system that Only recognizes broadcasts as relevant, before requesting location.

Fig. 2 zeigt solch eine Peilbasis mit der Peil kommandozentrale 1, drei Peilern 4, 5 und 6, sowie den Peilstrahlen 9 und den Fernmelde verbindungen 11. Fig. 2 shows such a DF base with the Peil command center 1 , three direction finders 4 , 5 and 6 , as well as the DF beams 9 and the telecommunications connections 11th

Wenn die Peilkommandozentrale bei vorbe reitenden Messungen den Bedarf nach einer Ortung erkannt und ein Peilkommando aus gelöst hat, muß dieses so schnell zu den Peilern übertragen und dort umgesetzt wer den, daß die erste Messung mit hinreichender Wahrscheinlichkeit spätestens mit dem Ende des Signals abgeschlossen werden kann. Für Ortungen kommt als weitere Anforderung die Gleichzeitigkeit der Peilungen hinzu, damit in eine Ortungsberechnung nur solche Peilungen zum selben Signal Eingang finden und keinesfalls von aufeinanderfolgenden Signalen.When the DF command center is over riding measurements the need for a Detection recognized and a bearing command from has solved, this must go to the Direction finders transferred and implemented there that the first measurement with sufficient Probability with the end at the latest of the signal can be completed. For Locations comes as a further requirement Simultaneity of the bearings added so in a location calculation only such Find bearings for the same signal and never from successive ones Signals.

Für die Datenübertragung sind Kommunika tionsnetze nach dem Prinzip der Paketver mittlung besonders effizient und sicher. Ein Nachteil dieser Art der Vermittlung ist je doch die Verzögerung in der Übermittlung, die mit der Anzahl der Relaisstellen zunimmt. In einer Peilbasis nach Fig. 2 wird der der Peilkommandozentrale 1 nahegelegene Pei ler 5 mit der Peilung eher beginnen können als die weiter entfernten Außenpeiler 4 und 6. Es sind Hochleistungspeiler bekannt, die beispielsweise mit digitaler Signalverarbei tung auf einer Vielzahl benachbarter Funk kanäle gleichzeitig peilen und den Frequenz bereich in sehr viel kürzerer Zeit durchstim men können als bisherige Peiler. Daher ist der Einsatz dieser Hochleistungspeiler auch zur Suchpeilung von Signalen sinnvoll zur Überwachung größerer Frequenzbereiche.Communication networks based on the principle of packet switching are particularly efficient and secure for data transmission. A disadvantage of this type of switching is the delay in the transmission, which increases with the number of relay points. In a DF basis according to FIG. 2, the bearing command center 1 nearer Pei ler 5 will be able to start bearing sooner than the more distant direction finders 4 and 6 . There are known high-performance direction finders, which, for example, use digital signal processing on a plurality of adjacent radio channels to simultaneously point and the frequency range can be tuned in a much shorter time than previous direction finders. Therefore, the use of these high-performance direction finders is also useful for direction finding of signals to monitor larger frequency ranges.

Zur Ortung ist auch hier eine Synchronität der Suchläufe notwendig.Synchronization is also used here for the location of searches is necessary.

Da die Suche eine langfristige Aufgabe ist, während die Peilung von Sendern, die andere Empfänger in der Peilkommandozentrale gerade als aktiv erkannt haben, sehr viel dringlicher ist, sind leistungsmindernde Konflikte infolge der häufigen Unterbre chungen der Suche unvermeidbar.Since the search is a long-term task, while the bearing of transmitters, the other Receiver in the DF command center just recognized as active, a lot more urgent are performance-reducing Conflicts due to the frequent interruption Searches inevitable.

Besonders große Probleme sind zu erwarten, wenn zur Abdeckung des zu überwachenden geographischen Bereichs mehr als eine Peil kommandozentrale benötigt wird. Dies ist in Fig. 1 mit den Peilkommandozentralen 1, 2, 3 und den Peilern 4, 5, 6, 7 und 8 gezeigt. Weil hier nun mehrere Peilkommandozentra len sowohl langfristige Suchaufträge erteilen wie zwischendurch auch dringende Einzelpeilungen, ist die Wahrscheinlichkeit von Konflikten sehr hoch. Particularly big problems can be expected if more than one Peil command center is required to cover the geographical area to be monitored. This is shown in FIG. 1 with the direction-finding command centers 1 , 2 , 3 and direction finders 4 , 5 , 6 , 7 and 8 . Because several DF command centers now issue long-term search orders as well as urgent individual bearings in between, the likelihood of conflicts is very high.

Die naheliegende Lösung, die Kommandos der Peilkommandozentralen durch eine Peilkommandozentrale verwalten zu lassen, scheitert an den zu langen und damit zeit raubenden Übertragungswegen.The obvious solution, the commands the command center by a To have the bearing command center managed, fails because of the too long and therefore time consuming transmission routes.

Es ist nun Aufgabe der Erfindung, eine Lö sung vorzuschlagen, wie sich die Gefahr von Konflikten minimieren und damit die Lei stungsfähigkeit der Peilbasis erhöhen läßt.It is an object of the invention, a Lö solution to suggest how the risk of Minimize conflicts and thus the lei ability to increase the bearing base.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Einrichtung laut Oberbegriff des Hauptanspruchs gelöst, vorteilhafte Wei terbildungen ergeben sich aus den Unteran sprüchen.This object is achieved according to the invention a facility according to the preamble of Main claim solved, advantageous Wei Further training results from the subordinate sayings.

description

Erfindungsgemäß werden Peiler mit einer Multitasking-Fähigkeit ausgestattet, wie sie von Rechnerbetriebssystemen her bekannt ist, wobei die Taskwechsel bei allen Peilern über eine Uhr gesteuert synchron erfolgen.Direction finders with a Multitasking ability equipped like her is known from computer operating systems, with the task change in all direction finders over a clock controlled synchronously.

Das Wesentliche ist nun, daß die einzelnen Tasks unterschiedlichen Auftraggebern wie Peilkommandozentralen zugeordnet werden, so daß jede Peilkommandozentrale den kon kreten Inhalt ihrer Task ändern kann, ohne daß die Peilungen für andere Peilkomman dozentralen dabei beeinflußt werden.The essential thing now is that the individual Tasks from different clients such as DF command centers can be assigned so that each DF command center the kon can change the content of their task without that the bearings for other direction finders central are influenced.

Ein Peilkommando spezifiziert die zu peilen den Signale beispielsweise mit den Erwar tungswerten ihres Sendefrequenzbereiches, Kanalabstands, Pegelbereichs, Azimutbe reichs oder geographischen Bereichs sowie Sendedauer und Wichtigkeit und definiert, in welcher Genauigkeit zu messen ist und wann und in welchen Abständen welche Meßwerte zu den erfaßten Signalen zu melden sind.A direction-finding command specifies the direction-finding the signals, for example with the Erwar values of their transmission frequency range, Channel spacing, level range, azimuth realm or geographical area as well Duration and importance and defined in what accuracy to measure and when and at what intervals which measured values to be reported on the detected signals.

Solange eine Task aktiviert ist, durchstimmt ein Peiler beispielsweise einen größeren Frequenzbereich einmal, einen kleineren Frequenzbereich zur Erhöhung der Erfassungswahrscheinlichkeit mehrmals oder wechselt zwischen wenigen Funkkanälen sehr häufig hin und her. Bei einem Taskwechsel stoppt die Ausführung der Task und wird mit erneuter Aktivierung der Task fortgesetzt.As long as a task is activated, a direction finder tunes one, for example larger frequency range once, one smaller frequency range to increase the Probability of detection several times or changes between a few radio channels very much frequently back and forth. When changing tasks stops the execution of the task and starts with reactivation of the task continues.

Damit auch kurze Ausstrahlungen gepeilt werden können, müssen Taskwechsel und Anzahl der Tasks auf die minimale zu erwar tende Sendedauer dieser Sender so abge stimmt werden, daß während der zu erwar tenden Dauer der Ausstrahlung die betref fende Task mindestens einmal für eine aus reichende Zeit aktiviert ist.So that even short broadcasts are targeted task change and Number of tasks to be expected to the minimum transmission duration of these stations be agreed that during the the duration of the broadcast task at least once for one sufficient time is activated.

Fig. 1 zeigt mit 25, 26 und 27 die entspre chende Taskwechselfolgen, wobei jedem Zeitschlitz genau eine Task zugeordnet ist. Die Tasks sind hier nach den jeweiligen Peilkommandozentralen 1, 2 und 3 in T1, T2 und T3 bezeichnet. Fig. 1 shows with 25, 26 and 27 the corre sponding task change sequences, with each time slot being assigned exactly one task. The tasks are designated here in T1, T2 and T3 according to the respective command command centers 1 , 2 and 3 .

Aufgrund eines angenommenen Peilkom mandos der Peilkommandozentrale 1 wird zu den Zeitschlitzen 10 in den Taskwechsel folgen 25, 26 und 27 jeweils die Task T1 in Task T1′ geändert. Dabei erfolgt die Ände rung im Peiler 5 zuerst, weil dieser der Peilkommandozentrale 1 am nächsten ist. Dann erfolgt die Änderung in den Peilern 6 und 7 nach jeweils der Verzögerungszeit, die sich durch die Datenübertragung von Peiler zu Peiler ergibt. Von der Änderung der TaskT1 in TaskT1′ sind die anderen Tasks T2 und T3 in den Taskwechselfolgen 25, 26 und 27 nicht betroffen.Based on an assumed Peilkom command of the Peilkommandozentrale 1 , the task T1 to task T1 'is changed to the time slots 10 in the task change 25 , 26 and 27 . The change takes place in direction finder 5 first because it is closest to the direction finder command center 1 . The change in direction finders 6 and 7 then takes place after the delay time which results from the data transmission from direction finder to direction finder. The other tasks T2 and T3 in the task change sequences 25 , 26 and 27 are not affected by the change in TaskT1 to TaskT1 '.

Die Effizienz der Peiler läßt sich steigern, indem die Zeitschlitze, die von der einen Peilkommandozentrale nicht genutzt werden, der Task einer anderen Peilkommando zentrale zugeschlagen werden, um deren Messungen zu verlängern und damit die Erfassungswahrscheinlichkeit zu erhöhen.The direction finder's efficiency can be increased, by the time slots that of one DF command center are not used, the task of another DF command headquarters are slammed to their Extend measurements and thus the Increase the probability of detection.

Da aufgrund der zeitlichen Anforderungen an die Kommandierung der Peiler eine Ab stimmung der Aufgaben zwischen den Peil kommandozentralen häufig nicht möglich sein wird, werden Überschneidungen der von unterschiedlichen Peilkommandozentralen gewählten Suchbereiche vorkommen.Because due to the time requirements commanding the direction finder an ab coordination of the tasks between the bearings command centers often not possible will be overlaps that of different DF command centers selected search areas occur.

Überschneiden sich Suchbereiche, führt der Peiler also für eine Peilkommandozentrale eine Messung durch, die erkennbar auch eine andere Peilkommandozentrale interessiert, dann ist es nützlich, das Ergebnis beiden Peilkommandozentralen zukommen zu las sen.If search areas overlap, the Direction finder for a DF command center a measurement that is also recognizable other DF command center interested, then it is useful the result of both Direction command centers to read sen.

Da dies nur die Peiler selbst erkennen kön nen, ist es sinnvoll, wenn der Peiler Tasks auf Überschneidungen untersucht und die entsprechende Verteilung der Ergebnisse daraus selbst veranlaßt.Since only the direction finders can recognize this themselves it makes sense if the direction finder tasks examined for overlaps and the appropriate distribution of results caused by this itself.

Viele Erfassungssysteme erfassen die Aus strahlungen verschiedener Funkgerätetypen mit unterschiedlichen Frequenzbereichen, unterschiedlicher Sendedauer und -häufigkeit. Daher sind im selben Zeitraum Ausstrahlun gen unterschiedlicher Dauer zu peilen.Many detection systems record the out radiation of different types of radio with different frequency ranges, different transmission times and frequencies. Therefore, there are broadcasts in the same period to aim at different durations.

Wenn alle Ausstrahlungen gleich wichtig sind, wäre es unsinnig, längere Ausstrahlun gen öfter zu peilen als seltenere und kürzere. In einer weiteren vorteilhaften Ausbildung der Erfindung werden so die Tasks in Sub tasks unterteilt, denen weiter aufgeteilt in häufig und in seltener aufzurufende Subtasks, denen die jeweils zuständige Peilkom mandozentrale die Frequenzbereiche der zu ortenden Signale nach der minimalen Dauer der relevanten Signale zuordnet.If all broadcasts are equally important it would be nonsensical to broadcast for longer to aim more often than rarer and shorter ones. In a further advantageous training the invention the tasks in Sub divided tasks, which are further divided into subtasks to be called frequently and less frequently, to which the responsible Peilkom command center the frequency ranges of the locating signals after the minimum Assigned duration of the relevant signals.

So läßt sich erreichen, daß Frequenzberei che, in denen Kurzzeitsender erwartet wer den, mit einer häufigeren Rate geprüft wer den als Frequenzbereiche mit Sendern größe rer Sendedauer.So it can be achieved that frequency range where short-term channels are expected who is checked at a more frequent rate the size as frequency ranges with transmitters duration.

In Funkerfassungssystemen mit angeschlos senen Peilbasen ist es bisher üblich, einen Teil der Erfassungskapazität auf ausgewählte Funkkanäle zu konzentrieren. Das Erkennen einer relevanten Ausstrahlung hier löst ma nuell oder automatisch ein Peilkommando aus, welches, wie oben erwähnt, so schnell beim Peiler sein muß, daß dieser die erste Peilung noch mit hinreichender Wahrschein lichkeit abschließen kann, bevor die Sendung abbricht.In radio detection systems with connected his Peilbasen it has been customary to one Part of the acquisition capacity on selected Focus radio channels. The cognition a relevant charisma here ma a direct or automatic command from which, as mentioned above, so quickly the direction finder must be the first Bearing still with sufficient probability can complete before the shipment breaks off.

Die Verzögerungszeiten der Rechner und Fernmeideverbindungen erschwert dies und mindert die Ortungswahrscheinlichkeit in Bezug auf kurze Signale.The delay times of the computers and Fernmeideverbindungen this and difficult reduces the probability of location in Regarding short signals.

Mit Hochleistungspeilern ist hier Abhilfe möglich, indem die Peilkommandozentralen in dem Moment, in dem sie bestimmte Funk kanäle besonders intensiv zu beobachten beginnen, sie diese Funkkanäle in einer Sub task zusammenfassen, so daß Signale auf diesen Funkkanälen mit hoher Wahrschein lichkeit bereits gepeilt sind, wenn der Erfas ser oder ein Erfassungsautomat die Aktivität der Sender bemerkt.This can be remedied with high-performance direction finders possible by the DF command centers the moment they radio certain channels can be observed particularly intensively start making these radio channels in a sub summarize task so that signals on these radio channels with high probability are already taken when the detection activity or an automatic registration machine the transmitter noticed.

Das Multitasking der Peiler und die Ver schachtelung von Subtasks mit unterschiedli cher Häufigkeit der Aufrufe ermöglicht so eine insgesamt bessere Ausnutzung der Pei ler. The multitasking of the direction finder and the ver Nesting of subtasks with different The frequency of the calls enables overall better use of the pei ler.

Detailed description

Fig. 1 zeigt eine Peilbasis mit erfindungs gemäßen Peilern 4, 5, 6, 7 und 8 sowie Peilkommandozentralen 1, 2, und 3 mit den Fernmeldeverbindungen 11 und den Peil strahlen 9. Fig. 1 shows a DF base with direction finders 4 , 5 , 6 , 7 and 8 and DF command centers 1 , 2 , and 3 with the telecommunication connections 11 and the DF beams 9 .

Fig. 4 zeigt den prinzipieilen Aufbau eines Peilers mit der Peilantenne 15, dem Emp fangsteil 16, dem Peilauswerter 17 und dem Ergebnisspeicher 18 sowie dem Prozessor 19 mit der Datenschnittstelle 23, die mehrere Fernmeldeverbindungen 11 aufweist zu Nachbarpeilern und gegebenenfalls einer Peilkommandozentrale. Fig. 4 shows the principle structure of a direction finder with the DF antenna 15 , the Emp catch part 16 , the DF evaluator 17 and the result memory 18 and the processor 19 with the data interface 23 , which has a plurality of telecommunications connections 11 to neighboring direction finders and, if necessary, a DF command center.

Am Prozessor 19 ist der Task-Speicher 20 angeschlossen, der die verschiedenen Tasks enthält, sowie als Uhr für die synchronen Taskwechsel ein Zeitzeichenempfänger 21 mit Antenne 22.The task memory 20 , which contains the various tasks, and a time signal receiver 21 with antenna 22 as a clock for the synchronous task changes are connected to the processor 19 .

Erreicht den Prozessor 19 über die Daten schnittsteile 23 eine Nachricht, die die Änderung einer bestimmten Task beinhaltet, dann gibt der Prozessor 19 die Nachricht sofort zu den betroffenen Nachbarpeilern über die Fernmeldeverbindungen 11 weiter und ändern den Inhalt der entsprechenden Task im Task-Speicher 20 entsprechend.If the processor 19 reaches a message via the data sections 23 , the processor 19 immediately passes the message on to the affected direction finder via the telecommunication connections 11 and changes the content of the corresponding task in the task memory 20 accordingly .

Sobald die Task nach Vorgabe des Zeitzei chenempfängers 21 wieder zu aktivieren ist, wird die entsprechende Änderung wirksam.As soon as the task is to be reactivated according to the specification of the time receiver 21 , the corresponding change takes effect.

Fig. 1 zeigt die Taskwechselabläufe 24, 25 und 26 der Peiler 5, 6 und 7., wobei T1, T2 und T3 die Tasks der entsprechenden Peil kommandozentralen 1, 2 und 3 darstellen. Fig. 1 shows the task change processes 24 , 25 and 26 of direction finder 5 , 6 and 7. , T1, T2 and T3 represent the tasks of the corresponding Peil command centers 1 , 2 and 3 .

Fig. 3 stellt beispielhaft den Ablauf der Task T1 dar, wobei T11 30 eine Subtask bezeichnet, die doppelt so häufig wie die Subtasks T12 31 und T13 32 aufgerufen wird. Fig. 3 illustrates an example of the flow of the task T1 represents wherein T11 30 denotes a subtask that is twice as often as the subtasks called T12 and T13 31 32nd

Da von den verschiedenen Peilkommando zentralen 1, 2 und 3 Tasks zu erwarten sind, deren Spezifikationen sich überschneiden, ist es sinnvoll, jeder Peilkommandozentrale 1, 2, oder 3 all die Ergebnisse zukommen zu las sen, die auf die Spezifikation einer Task passen, unabhängig davon, ob sie während der Abarbeitung der von dieser Peilkomman dozentrale 1, 2, oder 3 stammenden Task gemessen wurden oder während der Abar beitung einer anderen Task.Since the different Peilkommando central 1 , 2 and 3 tasks can be expected, the specifications of which overlap, it makes sense to send each Peilkommandozentrale 1 , 2 , or 3 all the results that match the specification of a task, independently whether they were measured during the processing of the task originating from this point command center 1 , 2 or 3 or during the processing of another task.

Dies läßt sich erreichen, indem der Prozes sor 19 Empfangsteil 16 und Peilauswerter 17 gemäß den Spezifikationen der gerade akti ven Task steuert, alle Ergebnisse im Ergeb nisspeicher 18 gemeinsam ablegt und für die Meidung der Ergebnisse an die jeweilige Peilkommandozentrale 1, 2 oder 3 aus dem Ergebnisspeicher 18 alle die Ergebnisse mei det, die einer Spezifikation dieser Peilkom mandozentrale 1, 2 oder 3 entsprechen. Durch die Einführung des synchronen Multi taskings für Peiler sowie die weitere Unter teilung der Tasks in Subtasks mit unter schiedlicher Häufigkeit ihrer Aufrufe, die gemeinsame Abspeicherung der Ergebnisse und Meidung nach Spezifikation ansteile nach Taskspezifität der Messung läßt sich die Effizienz der Peiler steigern.This can be achieved by the processor 19 controls the receiving part 16 and the bearing evaluator 17 in accordance with the specifications of the currently active task, stores all the results in the result memory 18 together and for avoiding the results to the respective bearing command center 1 , 2 or 3 from the Results memory 18 mei det all the results that correspond to a specification of this Peilkom command center 1 , 2 or 3 . The efficiency of the direction finder can be increased by the introduction of synchronous multi-tasking for direction finders and the further subdivision of tasks into subtasks with different frequency of calls, the joint storage of the results and avoidance according to the specification depending on the task specificity of the measurement.

Eine vergleichbare Steigerung ist für alle Meßsysteme erreichbar, die im selben Zeit raum Meßaufgaben verschiedener Auftragsgeber durchzuführen haben.A comparable increase is for everyone Measuring systems accessible at the same time measuring tasks of various clients have to perform.

Claims

1. Multitasking-capable radio direction finder with a clock generator that can be synchronized to similar direction finders, characterized by a task memory that contains at least one task and a flow chart for time-dependent cyclic task changes for several clients.

2. Device according to claim 1, characterized in that the time for one cycle of the tasks is shorter is chosen as the expected duration of the signals to be measured.

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that Tasks in turn in time-synchronous subtasks are subdivided, their frequency of their calls on the duration of the to mes send signals is oriented.

4. Device according to one of the aforementioned Expectations, characterized in that the direction finder in a client assigned task won knife results on signals that meet the specifics the bearing tasks of another meet your client, including this one send.