NL8801976A

NL8801976A - TARGET RECOGNITION BY DISTANCE DETERMINATION.

Info

Publication number: NL8801976A
Application number: NL8801976A
Authority: NL
Original assignee: Gen Electric Co Plc
Priority date: 1988-08-09
Filing date: 1988-08-09
Publication date: 1990-03-01
Also published as: FR2646717A1; DE3829393A1

Description

- Doelherkenning door afstandsbepaling -- Target recognition by distance determination -

De uitvinding heeft betrekking op eenwerkwijze en een inrichting voor het aftasten van een doelmet een afstandzoeker, zoals radar, en gebruikmakend van de.--echosignalen voor het identificeren van karakteristieke aspectenvan het doel. De uitvinding kan worden toegepast bij hetverzamelen van doelherkenningsgegevens voor bekende doelen, bijhet ogenblikkelijk identificeren van een bepaald doel, of bijhet ogenblikkelijk onderscheid maken tussen een aantalmogelijke doelen. De uitvinding vindt in het bijzonder toepassingbij radarafstandbepaling met hoog oplossend vermogen.The invention relates to a method and a device for scanning a target with a range finder, such as radar, and using the echo signals to identify characteristic aspects of the target. The invention can be applied in the collection of target recognition data for known targets, in the instant identification of a particular target, or in the instant distinction between a number of possible targets. The invention finds particular application in radar resolution with high resolution.

Zoals beschreven in de Britse octrooiaanvrage8 615 683 kunnen echosignalen die afkomstig zijn van een radar methoog oplossend vermogen, worden uitgezet als stippen waarvan degrootte evenredig is met de amplitude van het echosignaal , in eengrafische voorstelling van afstand tegen de hoek tussen hetdoel en de lijn tussen doel en radarinstallatie. Uit eendergelijke grafische voorstelling is het mogelijk de meer signifi¬cante stippen te verbinden om krommen te vormen die kenmerkend zijnvoor het doel. Bij een dergelijke werkwijze ontstaan foutenuit de verplaatsing van het doel tijdens het verzamelen vande afstandgegevens. Een punt van het doel, bijvoorbeeld deschoorsteen van een schip, kan een onregelmatige kromme latenontstaan in plaats van een gedeelte van een sinusgolf , hetgeenhet herkenningsproces moeilijker maakt.As described in UK patent application 8 615 683, echo signals from a high resolution radar can be plotted as dots the size of which is proportional to the amplitude of the echo signal, in a graphical representation of distance against the angle between the target and the line between target. and radar installation. From such a graphic representation it is possible to connect the more significant dots to form curves characteristic of the target. In such a method, errors arise from the movement of the target during the collection of the distance data. A point on the target, for example the chimney of a ship, can create an irregular curve instead of part of a sine wave, making the recognition process more difficult.

Volgens een eerste aspect verschaftdaarom de uitvinding een werkwijze voor het herkennen van een doeldie is gekenmerkt door het achtereenvolgens aftasten van hetdoel met een afstandzoeker teneinde invoergegevens te verkrijgendie de echo-amplitude op verschillende afstanden binnen het doelen onder verschillende doelhoeken binnen een klasse van hoekenvoorstellen; het bijstellen van de invoergegevens om te corrigerenvoor de verplaatsing van het doel zodanig dat de afstanden worden gedefinieerd ten opzichte van een gekozen vast deel van het doel;het kiezen uit de bijgestelde invoergegevens van die significanteafstanden waarop er een amplitude van significante hoogteis ; en het identificeren van patronen in de gekozen gegevensdie kenmerkend zijn voor het doel.According to a first aspect, the invention therefore provides a method for recognizing a target characterized by successively scanning the target with a range finder to obtain input data that echoes the amplitude at different distances within the target at different target angles within a class of angle proposals; adjusting the input data to correct for the displacement of the target so that the distances are defined relative to a selected fixed part of the target; selecting from the adjusted input data those significant distances at which there is an amplitude of significant height; and identifying patterns in the selected data characteristic of the target.

Een dergelijke werkwijze maaktevenwel geen snelle ogenblikkelijke herkenning van het doelmogelijk.However, such a method does not allow for quick instant recognition of the target.

Volgens een tweede aspect verschaft deuitvinding een werkwijze voor het herkennen van een doel dieis gekenmerkt door het achtereenvolgens aftasten van het doel meteen afstandzoeker om invoergegevens te verkrijgen die de echo-amplitude op verschillende afstanden binnen het doel en vanuitverschillende doelhoeken binnen een klasse van hoeken voorstellen;het kiezen uit de invoergegevens van die significante afstandenwaarop er een amplitude van significante hoogte is ; enhet identificeren van de frequentie van optreden van elk vanverscheidene afstandverschillen tussen paren van de significanteafstanden over de klasse van hoeken genomen , waarbij demeest voorkomende afstandverschillen representatief zijn voor deafstanden tussen belangrijke reflectoren op het doel en dusonderscheidend voor het doel zijn.In a second aspect, the invention provides a method of recognizing a target characterized by sequentially scanning the target with a range finder to obtain input data representing the echo amplitude at different distances within the target and from different target angles within a class of angles; selecting from the input data of that significant distances at which there is an amplitude of significant height; and identifying the frequency of occurrence of each of several distance differences between pairs of the significant distances across the class of angles taken, the most common distance differences being representative of the distances between major reflectors on the target and thus distinguishing the target.

Deze werkwijze maakt gebruik van de omstan¬digheid dat doelen , bijvoorbeeld schepen , goed-gedefinieerdegebieden hebben die in sterke mate radaruitzendingen reflecterenen die uiteenliggen over afstanden langs de lengte van hetdoel die kenmerkend voor het doel zijn. De werkwijze heeft eenstatistisch karakter en wordt gemakkelijk en met grote snelheiduitgevoerd door middel van een digitale computer.This method takes advantage of the circumstance that targets, for example ships, have well-defined areas that strongly reflect radar transmissions and are spaced along distances along the length of the target that are characteristic of the target. The method has a statistical character and is carried out easily and at great speed by means of a digital computer.

De werkwijze is bij voorkeur gekenmerkt doorde onmiddellijk aan de kiesstap voorafgaande stap van hetbijstellen van de invoergegevens om te corrigeren voor verplaatsingvan het doel zodat de afstanden ten opzichte van een gekozen vast¬deel van het doel worden gedefinieerd .The method is preferably characterized by the step immediately prior to the choosing step of adjusting the input data to correct for displacement of the target so that the distances relative to a selected fixed part of the target are defined.

De werkwijze is bij voorkeur gekenmerkt doorhet volgen van het doel om ruwe afstandgegevens voor de bijstelstapte verkrijgen .The method is preferably characterized by tracking the target to obtain raw distance data for the adjustment step.

De biistelstan maakt bii vnrvrlipnr whnn'lc van een correlatieproces voor het identificeren van een deelverzame¬ling van de invoergegevens die representatief is voor eenbelangrijke reflector op het doel die het vaste deel daarvanmoet vormen , en het voor elk gegeven van de invoergegevens corri¬geren van de afstand door daarvan de afstand van het vaste deelbij de relevante doelhoek af te trekken.The biistelstan makes bi-vnrvrlipnr whnn'lc of a correlation process for identifying a subset of the input data representative of an important reflector on the target to form its fixed part, and correcting it for any given data the distance by subtracting the distance from the fixed part at the relevant target angle.

Teneinde onderscheid te maken tussen ver¬scheidene mogelijke doelen,bijvoorbeeld in een stelsel met geleideprojectielen, kan de werkwijze verder zijn gekenmerkt door de stapvan het vergelijken van de afstandverschillen met eerder vast¬gelegde referentiegegevens die afstandverschilinformatie bevattendie representatief is voor potentiële doelen, teneinde hetmeest waarschijnlijke doel te identificeren.In order to distinguish between several possible targets, for example in a guide projectile array, the method may be further characterized by the step of comparing the distance differences with previously recorded reference data containing distance difference information which is representative of potential targets, in order to be the most likely target.

In het geval het doel bekend is kan dezelfdewerkwijze worden toegepast maar in plaats van het identificerenvan het meest waarschijnlijke doel zal de werkwijze zijngekenmerkt door de stqj van het vastleggen van de afstandverschillenom een doelidentificatie-referentie te verkrijgen .In case the target is known, the same method may be used, but instead of identifying the most likely target, the method will be characterized by the distance difference recording method to obtain a target identification reference.

Volgens een ander aspect verschaft deuitvinding een inrichting voor het herkennen van een doel,gekenmerktdoor een afstandzoeker voor het achtereenvolgens aftasten van hetdoel om invoergegevens te verkrijgen die de echo-amplitude opverschillende afstanden en vanuit verschillende doelhoekenvoorstellen; een orgaan voor het kiezen uit de invoergegevensvan die significante afstanden waarop er een amplitude van signifi¬cante hoogte is ; en een orgaan voor het identificeren van defrequentie van optreden van elk van verscheidene afstandverschillentussen paren van de significante afstanden , waarbij de meestvoorkomende afstandsverschillen representatief zijn voor deafstanden tussen belangrijke reflectoren op het doel en dusonderscheidend voor het doel zijn.In another aspect, the invention provides a target recognition apparatus characterized by a range finder for successively scanning the target to obtain input data representing the echo amplitude at different distances and from different target angles; means for selecting from the input data of those significant distances at which there is an amplitude of significant height; and means for identifying the frequency of occurrence of each of several distance differences between pairs of the significant distances, the most common distance differences being representative of the distances between major reflectors on the target and thus distinguishing the target.

Om de uitvinding beter te doen begrijpenzal nu een voorkeursuitvoering, uitsluitend bij wijze van voorbeeld,worden beschreven onder verwijzing naar de bijgaande tekeningwaarin: fïg. 1 een blokschema is van een inrichting volgens de uitvinding; fig. 2 een grafische voorstelling isvan radar-echo's waarin de afstand is uitgezet tegen doel (schip)-hoek; fig. 3 overeenkomt met de grafischevoorstelling in fig.2 , maar dezelfde gegevens voorstelt na correctievoor verplaatsing van het doel; fig. 4a en fig.4b grafische voorstellingenzijn van de signaalamplitude tegen de afstand voor hetzelfde doelonder twee enigszins verschillende doelhoeken met de lijn diehet doel verbindt met de radarinstallatie; fig. 5 de echo-signaalgegevens voorsteltvoor een bepaalde doelhoek van de in fig. 3 getoonde gegevens enzo bewerkt dat zij in binaire vorm alleen die significante afstandenbevatten waarop er een significant hoge amplitude is ; fig. 6 een histogram is dat de frequentie(aantal keren van optreden) van elk van alle mogelijke afstand-verschillen in de binaire gegevens laat zien voor doelhoeken tussen60° en 90°.In order to better understand the invention, a preferred embodiment, by way of example only, will now be described with reference to the accompanying drawings, in which: FIG. 1 is a block diagram of a device according to the invention; FIG. 2 is a graphical representation of radar echoes plotting distance against target (ship) angle; FIG. 3 corresponds to the graphical representation in FIG. 2, but represents the same data after correction before moving the target; Figures 4a and 4b are graphical representations of the signal amplitude versus distance for the same target under two slightly different target angles to the line connecting the target to the radar equipment; FIG. 5 represents the echo signal data for a given target angle of the data shown in FIG. 3 and processed to contain in binary form only those significant distances at which there is a significantly high amplitude; FIG. 6 is a histogram showing the frequency (number of occurrences) of each of all possible distance differences in the binary data for target angles between 60 ° and 90 °.

Fig. 7a een histogram is dat overeenkomtmet dat in fig. 6, maar uitgevoerd ten aanzien van een veel groteraantal significante afstanden; en fig. 7b een histogram is op vergroteschaal dat overeenkomt met een deel van de gegevens van het histo¬gram in fig. 7a.Fig. 7a is a histogram similar to that in FIG. 6, but performed over a much larger number of significant distances; and FIG. 7b is an enlarged scale histogram corresponding to part of the histogram data in FIG. 7a.

In het onder verwijzing naar de bijgaandetekening te beschrijven voorbeeld is het beoogde doel eenschip dat door radarapparatuur wordt gevolgd op een variabelehorizontale afstand en onder een variabele horizontale hoekten opzichte van de lengte-as van het schip. De afstand R vaneen bepaald verstrooiingscentrum op een afstand a van eenreferentiepunt op het schip en onder een hoek x daarmee wordtgegeven door : R = Rs + a cos ( x + Θ ), waarin Θ de hoek is tussen de lengte-as van het schip en delijn tussen het schip en de radarapparatuur;In the example to be described with reference to the accompanying drawing, the intended object is a vessel followed by radar equipment at a variable horizontal distance and at a variable horizontal angles to the longitudinal axis of the ship. The distance R from a given scattering center at a distance a from a reference point on the ship and at an angle x is given by: R = Rs + a cos (x + Θ), where Θ is the angle between the longitudinal axis of the ship and the line between the ship and the radar equipment;

Rs de afstand is van het referentiepunt.Rs is the distance from the reference point.

Aangezien in de meeste schepen de belang¬rijkste verstrooiingscentra zullen liggen op de lengte-as vanhet schip of daar zeer dichtbij , zal de hoek x in de hiergegeven beschrijving worden genegeerd maar het zal duidelijk zijndat de werkwijze kan worden uitgebreid om deze hoek in rekeningte brengen.Since in most ships the main scattering centers will be on the longitudinal axis of the ship or very close to it, the angle x in the description given here will be ignored but it will be understood that the method can be extended to account for this angle .

Fig. 2 laat ruwe invoergegevens uit eenaftasting van een bepaald schip zien welk schip een completecirkel heeft afgelegd . De gegevens zijn verkregen uit grote aantal¬len verstrooiingscentra op verschillende afstanden waarbijde afstanden zijn genormaliseerd ten opzichte van een benaderingvan de afstand Rs die is verkregen door middel van met eengering scheidend vermogen werkende doelvolgradar, of uithet zwaartepunt van de echosignalen met hoog scheidend vermogen.Fig. 2 shows raw input data from a scan of a particular ship which ship has completed a complete circle. The data was obtained from large numbers of scattering centers at different distances with the distances normalized to an approximation of the distance Rs obtained by low-resolution target tracking radar, or from the center of gravity of the high-resolution echo signals.

Elke stip in fig.2 stelt een echosignaal boven een vooraf bepaaldedrempelwaarde voor , waarbij de grootte van de stip evenredigis met de amplitude van het echosignaal. De verplaatsing van hetschip gedurende de aftastperiode veroorzaakt fouten in hoek enafstand en om van de gegevens gebruik te maken is het mogelijk,hoewel niet wezenlijk, passende correcties aan te brengenin elk gegeven zodat iedere afstand is gedefinieerd ten opzichte vaneen bepaald verstrooingscentrum, dat wil zeggen ten opzichte vaneen gekozen vast deel van het schip. Fig. 3 toont de invoergegevensuit fig. 2 na bewerking voor doelverplaatsing in een doelverplaatsings-corrector. Met gebruikmaking van digitale verwerkingstechniekendie opzich bekend zijn, wordt een verstrooiingscentrummet hoge amplitude geïdentificeerd door een herkenbare sinusvormigeweg te volgen door de aftasting in fig. 2 heen , en wordt ditcentrum gebruikt als het referentiepunt. Voor elke hoek Θ vanhet schip wordt de afstand van deze referentieverstrooier , geme¬ten langs de verticale as in fig. 2 , afgetrokken van de afstandenvan alle overige punten . Dit levert de gegevens in de gecorrigeerdevorm , aangegeven in fig . 3 , op. In fig. 3 stelt de lijn voorde afstand 0 de echosignalen voor die afkomstig zijn van de referentieverstrooier, en stellen de sinusvormige krommen dienu herkenbaar zijn, de overige belangrijke verstrooiingscentravoor.Each dot in Figure 2 represents an echo signal above a predetermined threshold value, the size of the dot being proportional to the amplitude of the echo signal. The displacement of the ship during the scan period causes angular and distance errors and to make use of the data it is possible, although not essential, to make appropriate corrections to any given data so that each distance is defined with respect to a particular scattering center, i.e. relative to a selected fixed part of the ship. Fig. 3 shows the input data of FIG. 2 after target displacement processing in a target displacement corrector. Using known digital processing techniques, a high amplitude scattering center is identified by following a recognizable sinusoidal path through the scan in Fig. 2, and this center is used as the reference point. For each angle Θ of the vessel, the distance of this reference diffuser, measured along the vertical axis in fig. 2, is subtracted from the distances of all other points. This provides the data in the corrected form, shown in Fig. 3, op. In Fig. 3, the line for the distance 0 represents the echo signals from the reference scatterer, and the sinusoidal curves that are recognizable represent the other major scattering centers.

Onderverwijzing naar fig. f worden deechosignalen die de invoergegevens voor de figuren 2 en 3verschaffen, verkregen uit een radar 2 met hoog oplossend vermogenen wordt de ruwe doelvolgmeting verschaft door een doelvolgradar 1met laag oplossend vermogen, zoals een General Electric AN/AP 6-67,of uit het zwaartepunt van de echosignalen met hoog oplossendvermogen. De doelvolgradar 1 levert tevens de hoek Θ van hetschip. De doelverplaatsingscorrector 3 ontvangt invoergegevensuit de radar 2 met hoog oplossend vermogen die overeenkomenmet de in fig.2 weergegeven gegevens, en ontvangen informatieomtrent de hoek Θ van het schip die afkomstig is van de doelvolg¬radar 1 , en verwerkt de informatie door een verstrooiingscentrummet hoge amplitude te zoeken door een herkenbare sinusvormigeweg te volgen door de aftasting heen en de afstandwaardezo bij te stellen dat het verstrooiingscentrum wordt gebruiktals een referentiepositie op de boven beschreven wijze om degecorrigeerde gegevens van fig. 3 af te leiden die worden vastgelegdin een geheugen 4.Referring to FIG. F, echo signals providing the input data for FIGS. 2 and 3 are obtained from a high resolution radar 2, the raw target tracking measurement is provided by a low resolution target tracking radar 1, such as a General Electric AN / AP 6-67, or from the center of gravity of the high resolution echo signals. The target tracking radar 1 also provides the angle Θ of the vessel. The target displacement corrector 3 receives input data from the high resolution radar 2 corresponding to the data shown in FIG. 2, and receives information about the angle Θ of the ship from the target tracking radar 1, and processes the information by a high amplitude scattering center by following a recognizable sinusoidal path through the scan and adjusting the distance value so that the scattering center is used as a reference position in the manner described above to derive the corrected data of Fig. 3 which is recorded in a memory 4.

Deze gecorrigeerde informatie kanworden uitgezet als een grafische voorstelling van amplitude-pieken tegen de hoek van het schip op een wijze die vergelijkbaaris met die is beschreven in de Britse octrooiaanvrage 8 615 683,en kan met de hand worden geanalyseerd. De sinusvormigedoorlopende lijnen die in fig. 3 zijn te zien, kunnen visueelworden vergeleken met overeenkomstige vastgelegde gegevensdie betrekking hebben op verwachte doelen. Echter brengtde werkwijze voor ogenblikkelijke doelherkenning die de voorkeurheeft, het gebruik van digitale gegevensverwerking met zich mee,zoals nu zal worden beschreven. Een geschikte computer voorhet uitvoeren van een dergelijke gegevensverwerking zal eenVAX 1170 zijn.This corrected information can be plotted as a graph of amplitude peaks against the ship's angle in a manner similar to that described in British Patent Application 8 615 683, and can be analyzed manually. The sinusoidal solid lines shown in Figure 3 can be visually compared with corresponding recorded data pertaining to expected targets. However, the preferred instantaneous target recognition method involves the use of digital data processing, as will now be described. A suitable computer for performing such data processing will be a VAX 1170.

De wijze van toelichting is de variatie van,de signaalamplitude met de afstand voor hoeken van 3° en 2° van het schip , en wel voor hetzelfde schip, aangegeven in de figuren 4a,respectievelijk 4b. Hieruit is duidelijk dat de amplitudeop een bepaalde karakteristieke afstand aanzienlijk varieert metde hoek van het schip , zodat een statistische werkwijze voorhet correleren van de invoergegevens noodzakelijk is teneindebruikbare informatie te verkrijgen die karakteristiek is voor hetschip.The manner of explanation is the variation of the signal amplitude with the distance for angles of 3 ° and 2 ° from the ship, namely for the same ship, indicated in figures 4a and 4b, respectively. It is clear from this that the amplitude at a given characteristic distance varies considerably with the angle of the ship, so that a statistical method for correlating the input data is necessary in order to obtain useful information that is characteristic of the ship.

Zoals gebruikelijk bij radar verschafteen aftasting gegevens in elk van een aantal verschillende afstand-poorten , aangeduid door getallen. In het hier gegeven voorbeeldbevat elke afstandaftasting ongeveer t30 afstandpoorten zodateen scan over 360° met metingen die bij elke graad worden gedaan,bijna 50.000 amp1itudemetingen oplevert . De gegevensverwerkings-techniek die in dit uitvoeringsvoorbeeld van de uitvindingwordt toegepast, berust op d' ontdekking dat, ofschoon de amplitudevan de belangrijke verstrooiers aanzienlijk varieert met de hoek vanhet schip, de afstand tussen belangrijke verstrooiers relatiefgelijk blijft . De techniek die een correlatieprocedure gebruiktdie zich concentreert op de afstand tussen belangrijke verstrooiers,is ontworpen om het hoofd te bieden aan grote aantalleninvoergegevens, bijvoorbeeld 50.000 amplitudemetingen voor elkescan.As usual with radar, a scan provides data in each of a number of different distance gates, indicated by numbers. In the example given here, each distance scan contains approximately t30 distance ports so that a 360 ° scan with measurements taken at each degree will yield nearly 50,000 ampitude measurements. The data processing technique used in this exemplary embodiment of the invention is based on the discovery that, although the amplitudes of the major scatterers vary considerably with the angle of the ship, the distance between major scatterers remains relatively equal. The technique using a correlation procedure that focuses on the distance between key scatterers is designed to cope with large numbers of input data, for example, 50,000 amplitude measurements for each scan.

De gegevens in fig. 3, vastgelegd inhet geheugen 4 , worden gefilterd in een filter 5 teneinde alleende gegevens te kiezen die overeenkomen met significante afstanden.The data in Fig. 3, stored in the memory 4, is filtered in a filter 5 to select only the data corresponding to significant distances.

Dat zijn de afstanden van belangrijke verstrooiers. Het filter5 werkt door middel van een gegevensprocessor die de gegevensin fig. 3 aftast om in binaire vorm voor elke hoek van het schipde posities ten opzichte van het begin van de scan van de nhoogste amplitudes af te leiden.Deze uitvoer wordt getoond infig. 5 in het geval en is gelijk 9. De amplitudes met eenlagere rangorde dan deze , dat wil zqggen met een amplitude-rangorde die 9 overtreft, worden afgewezen .Those are the distances from important scatterers. The filter 5 operates through a data processor that scans the data in Fig. 3 to derive the positions of the highest amplitudes in binary form for each corner of the vessel relative to the beginning of the scan. This output is shown infig. 5 in the case and equal 9. Amplitudes with a lower order of magnitude than this, that is to say with an amplitude order exceeding 9, are rejected.

Een andere werkwijze bij het kiezen zal zijnhet kiezen van alleen de amplitudes boven een vooraf bepaalde drempelwaarde.Another method of selection will be to select only the amplitudes above a predetermined threshold.

Opnieuw onder verwijzing naar fig. 1verwerkt vervolgens een afstandverschilverzamelaar 6 de gecorreleer¬de gegevens tot een histogram dat de frequentie van optredenvanalle mogelijke afstandverschillen, dat wil zeggenpoortafstanden, onder de en belangrijke verstrooiers identificeert.Dit histogram wordt vastgelegd in een histogramgeheugen 7.Referring again to Fig. 1, a distance difference collector 6 then processes the correlated data into a histogram that identifies the frequency of occurrence of all possible distance differences, i.e. gate distances, among the and important scatterers. This histogram is recorded in a histogram memory 7.

In het geval het traject van hoeken vanhet schip aanzienlijk is wordt een correctie uitgevoerd door elkepoortafstand te vermenigvuldigen met de secans van de hoek Θ .In case the trajectory of vessel angles is significant, a correction is made by multiplying each port distance by the secant of the angle Θ.

Deze correctie wordt uitgevoerd door de afstandverschilverzamelaar6 voor elk van de hoeken Θ van het schip en voor elke poort¬afstand ( waarvan er in het algemeen bij elke hoek van het schipin (n-1) zullen zijn).This correction is made by the differential differential collector6 for each of the vessel's angles en and for each port distance (of which there will generally be (n-1) at each vessel's angle).

In fig. 6 is een voorbeeld gegeven waarinde gegevens uit verscheidene belangrijke verstrooiers zijngecorreleerd voor alle hoeken van het schip tussen 60° en 90°en waarin de frequentie van het optreden van afstandverschillentussen 0 en 42 is uitgezet. Uit fig. 6 is duidelijk dat voordit schip en voor dit traject van hoeken 19 en 29 zeer veelvoorkomende afstandverschillen zijn en daarom waarschijnlijk deafstanden voorstellen tussen twee paren belangrijke verstrooiersop het schip.Fig. 6 shows an example in which data from several important scatterers are correlated for all angles of the ship between 60 ° and 90 ° and plotting the frequency of occurrence of distance differences between 0 and 42. From Fig. 6 it is clear that for this ship and for this range of angles 19 and 29 are very common distance differences and therefore probably represent the distances between two pairs of important scatterers on the ship.

Hoe smaller de band van hoeken van hetschip die wordt gebruikt bij het vormen van het histogram, des teprominenter is de kans dat bepaalde paren verstrooiers effecthebben. Fig. 7a toont het afstandverschilhistogram voor dehoogste 50 amplitudes, genomen over een hoektraject van 300°Ctot 60° (met de wijzers van de klok mee over de boeg van het schip),en fig.7b toont hetzelfde histogram maar voor poortafstandenvan 35 en hoger. Potentieel interessante poortafstanden zijnin fig. 7b zichtbaar bij de poortafstandgetallen 37, 40 en 42.The narrower the band of vessel angles used in forming the histogram, the more prominent the probability that certain pairs of scatterers will have an effect. Fig. 7a shows the range difference histogram for the top 50 amplitudes taken over an angular range from 300 ° C to 60 ° (clockwise over the bow of the ship), and FIG. 7b shows the same histogram but for port distances of 35 and higher. Potentially interesting gate distances are shown in Figure 7b at the gate distance numbers 37, 40 and 42.

Het histogramgeheugen 7 kan in een permanentreferentiegeheugaiworden geschreven voor later gebruik als eendoelidentificatiereferentïe in hetzelfde radarstelsel Of inandere stelsels . Als alternatief kan het in het geheugen 7 vast¬gelegde histogram door middel van een standaardcorrelatiewerkwijze worden vergeleken in een doelidentificatieorgaan 8 met eerdervastgelegde referentiedoelhistogrammen 9 die potentiële doelenvoorstellen. De uitvoer 10 uit het doelidentificatieorgaan 8is representatief voor het meest waarschijnlijke doel, dat wilzeggen het doel waarvan het histogram de meeste overeenkomstheeft.The histogram memory 7 can be written in a permanent reference memory for later use as a target identification reference in the same radar system or other systems. Alternatively, the histogram recorded in memory 7 can be compared in a target identifier 8 with previously captured reference target histograms 9 representing potential targets by standard correlation method. The output 10 from the target identifier 8 is representative of the most likely target, that is, the target whose histogram has the most similarity.

In het geval bijvoorbeeld het radarstelselwordt meegevoerd door een projectiel dat een bepaald doel zoekt,kan het doelhistogram zijn vastgelegd in het doelhistogram-geheugen 9 en kan het projectiel zo worden geleid dat de overeen¬komst tussen het gemeten histogram 7 en het doelhistogram 9optimaal wordt gemaakt. Hierdoor kan tussen doelen onderscheidworden gemaakt. Voorts kan het projectiel omdat het histogrameen traject van doelhoeken voorstelt, zo worden geleid dathet een tevoren gekozen naderingshoek tot het doel aanneemtdoor de overeenkomst tussen de histogrammen maximaal te maken,aangenomen dat het doel al is gevonden.For example, in case the radar system is carried by a projectile seeking a particular target, the target histogram can be stored in the target histogram memory 9 and the projectile can be guided to make the match between the measured histogram 7 and the target histogram 9 optimal . This makes it possible to distinguish between goals. Furthermore, because the histogram represents a range of target angles, the projectile can be guided to assume a preselected approach angle to the target by maximizing the match between the histograms, assuming the target has already been found.

De uitvinding maakt de snelle verwerkingvan grote hoeveelheden gegevens mogelijk en verschaft dooreenvoudige toetsen voor identificatie te stellen een snellewerkwijze voor het identificeren van een doel. Identificatie-toetsen zijn gebaseerd op fysieke afstanden tussen oppervlakkendie sterk strooien zodat de werkwijze niet afhangt van defrequentie van de radar; hierdoor kan van frequentieband wordenveranderd , bijvoorbeeld van bewaking op lange afstand naardoelzoeken op korte afstand.The invention allows for the rapid processing of large amounts of data and provides a quick method for identifying a target by simple identification keys. Identification keys are based on physical distances between surfaces that scatter strongly so that the method does not depend on the frequency of the radar; this can change the frequency band, for example from long-range surveillance to short-range target searches.

Claims

A method for recognizing a target, characterized by successively scanning the target with a range finder to obtain input data representing the echo amplitude at different distances within the target from different target angles within a class of angles; selecting from the input data such significant distances at which there is an amplitude of significant height; and identifying the frequency of occurrence of each of several distance differences between pairs of the significant distances across the class of angles taken, the most common distance differences being representative of the distances between major reflectors on the target and thus distinctive of the target.

2. The method of claim 1, characterized by the step immediately prior to the choosing step of adjusting the input data to correct target displacement so that the distances relative to a selected fixed part of the target are defined.

The method of claim 2, characterized by tracking the goal of obtaining raw distance data for the adjustment step.

A method according to claim 2, characterized in that the adjusting step comprises using a correlation process to identify a subset of the input data representative of an important reflector on the target to form its fixed part, and any data of the input data correct the distance by subtracting the distance from the fixed part at the relevant target angle.

A method according to claim 1, characterized in that the significant distances selection step comprises identifying, for each target angle, the distances at which the amplitude exceeds a predetermined amplitude order or threshold value, said distances forming the significant distances.

The method of claim 1, characterized in that the distance is gated into a number of numbered distance ports and the frequency of occurrence is obtained from any of the possible numerical differences between the distance port numbers.

The method of claim 1, characterized by the step of comparing the distance differences with previously recorded reference data containing distance difference information representative of potential targets, in order to identify the most likely target.

The method of claim 1, characterized by the step of recording the distance differences to obtain a target identification reference.

Device for recognizing a target, characterized by a range finder to successively scan the target to obtain input data representing the echo amplitude at different distances and from different target angles; means for selecting from the input data those significant distances at which there is an amplitude of significant height; and means for identifying the frequency of occurrence of each of several distance differences between pairs of the significant distances, the most common distance differences being representative of the distances between major reflectors on the target and thus distinctive of the target.

10. Device according to claim 9, characterized by means for adjusting the input data to correct for displacement of the target so that the distances relative to a selected fixed part of the target are defined.

Device according to claim 9, characterized in that the range finder is a pulsed radar.

A method for recognizing a target, characterized by successively scanning the target with a range finder to obtain input data representing the echo amplitude at different distances within the target and from different target angles within a class of angles; adjusting the input data to correct for displacement of the target so that the distances are defined relative to a selected fixed part of the target; selecting from the adjusted input data of those significant distances at which there is a significant high amplitude; and identifying patterns in the chosen data characteristic of the target.