DE3601372C2 - Peil- und Ortungssystem zur Senderortung bei Frequenzsprung-Funkverbindungen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Peil- und Ortungssystem zur Senderortung bei Frequenzsprung-Funkverbindungen gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Ein solches Peil- und Ortungssystem ist bereits aus der DE 25 19 821 C2 bekannt.

Bei Peil- und Ortungssystemen werden im allgemeinen in mehreren räumlich getrennten Peilstationen getrennt Peilergebnisse ermittelt und an die Zentrale gemeldet, wo die getrennt gewonnenen Peilergebnisse zur Senderortung kombiniert werden (vgl. hier beispielsweise: DE 27 38 540 A1, DE 27 57 294 A1 oder DE 24 28 584 A1, aus denen auch bekannt ist, daß bei Mehrfachmessung als Aussage über die Qualität eines Peilergebnisses die Streuung der diesem Peilergebnis zugrunde gelegten Meßproben dienen kann und daß die Empfangszeit einer gepeilten Sendung durch deren Anfangszeitpunkt und Dauer oder Endzeitpunkt charakterisiert werden kann; vgl. hierzu auch DE 31 18 767 A1).

Das Peil- und Ortungssystem der DE 25 19 821 C2 besteht ebenfalls aus mehreren räumlich getrennten Peilstationen und einer Auswerte- und Kommandozentrale, durch die die Peilstationen jeweils auf eine gemeinsame Frequenz kommandiert werden und in der aus den durch die Peilstationen übermittelten Peilergebnissen die Standorte der Strahungsquellen bestimmt werden. Bei diesem System werden von den Peilstationen fortlaufend Momentanpeilwerte ermittelt und mit einem Zeitbezug gespeichert. Die gespeicherten Momentanpeilwerte werden auf Anforderung durch die zentrale Kommandostelle jeweils durch Mittelung oder durch Bewertung der Häufigkeitsverteilung über ein Zeitintervall, dessen Anfangs- und Endzeitpunkt jeweils durch die zentrale Kommandostelle - und zwar für alle Peilstationen gleich - festgelegt wird, zu Peilergebnissen verarbeitet und als solche der zentralen Kommandostelle übermittelt.

Um die Aufklärung einer Funkverbindung mittels solcher Peil- und Ortungssysteme zu erschweren, sind als Gegenmaßnahmen beispielsweise Frequenzsprungverfahren bekannt, bei denen die Sendefrequenz quasizufällig zwischen einer Vielzahl von Frequenzkanälen umgeschaltet wird (vgl. hierzu beispielsweise: G. Bodemann: "Moderne Peilverfahren für die FM-Aufklärung"; in: mikrowellenmagazin Vol. 11, No. 2, 1985, S. 135 ff). Die Sprungfrequenz ist dabei so hoch, daß innerhalb der Verweildauer auf einem Kanal keine Peilung kommandiert und durchgeführt werden kann.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Peil- und Ortungssystem der eingangs genannten Art anzugeben, das auch bei einer Frequenzsprung-Funkverbindung eine Senderortung ermöglicht.

Die Erfindung ist im Patentanspruch 1 beschrieben. Vor­ teilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Er­ findung können den Unteransprüchen entnommen werden.

Die Erfindung ermöglicht die Senderortung auf einem ein­ zigen aus einer Vielzahl von Kanälen ohne daß die Sende­ zeiten auf diesem Kanal apriori bekannt sind, indem sie vorteilhaften Gebrauch von der Erkenntnis macht, daß auch bei quasi zufälliger Aufeinanderfolge der verschiedenen Sendefrequenzen alle Kanäle im zeitlichen Mittel annähernd gleich häufig belegt sind und daher ein Zeitintervall vorgegeben werden kann, innerhalb dessen ein einmal als belegt erkannter Kanal mit hoher Wahrscheinlichkeit wieder mindestens ein- oder mehrmals wieder belegt sein wird.

Die Länge des Zeitintervalls richtet sich vor allem nach der Häufigkeit h der Frequenzsprünge und der Anzahl z der benutzten Kanäle und beträgt ein Mehrfaches des Quotienten . Wenn zur Erhöhung der Peilgenauigkeit mehrere zeit­ lich aufeinanderfolgende Ortungen ausgewertet werden sollen, ist das Intervall entsprechend länger zu bemessen. Die Länge des Intervalls ist vorteilhafterweise in der Zentrale veränderlich vorgebbar.

Da auf der Vielzahl der Kanäle mehrere Sender aktiv sein können, werden die einzelnen in den verschiedenen Peil­ stationen gewonnenen Peilergebnisse zusammen mit einer Information über den Empfangszeitpunkt an die Zentrale zurückgemeldet.

Besonders vorteilhaft ist eine Ausführung eines erfin­ dungsgemäßen Peil- und Ortungssystems, bei welchem in den Peilstationen für die einzelnen Meßproben die Nutzemp­ fangssignale durch Korrelationsverfahren oder ähnliche Maßnahmen von Störungen wie Rauschen unterschieden und zeitlich zusammenhängende Nutzsignal-Meßproben als eine einheitliche Sendung interpretiert und zu einem einzigen Peilergebnis verarbeitet werden. Als Zeitinformation wird der Beginn der Sendung (time of arrival) und das Ende oder die Dauer der Sendung auf dem überwachten Kanal ermittelt und an die Zentrale zurückgemeldet. Dadurch werden Zeiten, in denen auf der eingestellten Frequenz kein Signal ein­ trifft, sondern nur Rauschen vorliegt, von der Auswertung ausgeschlossen. Die Auswertung der Nutzsignale trennt aber auch noch das Intervall auf in zeitlich zusammenhängende Abschnitte unter Beibehaltung der Zeitinformationen, so daß auch das Auftreten verschiedener Sender auf der ein­ gestellten Frequenz nicht zu einem falschen Peilwert durch Mittelung oder zu einem falschen Ortungsergebnis durch von verschiedenen Sendern herrührende Peilwerte führt. Trotz­ dem ergibt sich eine erhebliche Datenreduktion für die Übertragung an die Zentrale und die dortige Senderortung.

Die Frequenzauswahl zur Kommandierung der Peilstationen erfolgt in der Zentrale vorteilhafterweise dadurch, daß mittels eines Suchempfängers ein breites Frequenzband ständig überwacht und die Belegung der einzelnen Kanäle als zeitveränderliches Frequenzpanorama dargestellt wird. Eine verschiebbare Markierung wird vom Bediener auf einen interessanten Punkt der Frequenzskala des Panoramas ein­ gestellt und durch Tastendruck wird die entsprechende Frequenz, u. U. auch noch Bandbreite und Modulationsart, zusammen mit einem Zeitintervall als Kommandotelegramm an die Peilstation abgesandt.

Die von den verschiedenen Peilstationen rückgemeldeten Peilergebnisse werden in der Zentrale auf der Grundlage der zu jedem Einzelpeilwert mit zurückgemeldeten Zeitin­ formation zeitrichtig zu mehreren Einzelortungsergebnissen kombiniert und ausgewertet. Die Einzelortungsergebnisse werden z. B. bevorzugterweise auf einer Anzeigefläche so dargestellt, daß jedes Einzelortungsergebnis als ein Punkt oder Symbol lagerichtig angezeigt wird. Aus der Mehrzahl der Einzelortungsergebnisse ergibt sich für einen Sender damit eine Punktwolke um den tatsächlichen Senderstandort, der wiederum mittels einer auf der Anzeigefläche zum Mittelpunkt der Punktwolke verschiebbaren Markierung automatisch ausgegeben wird. Bei einer Kanalsprunghäufig­ keit von 500 Frequenzwechseln pro Sekunde und 100 be­ nutzten Frequenzkanälen ergeben sich bei einem Peil-Zeit­ intervall von 5 Sekunden im Mittel dann rund 25 Einzel­ ortungsergebnisse, so daß trotz der sehr kurzen Signalzeit der einzelnen Sendungsabschnitte durch die statisch um den wahren Senderstandort verteilten Einzelortungsergebnisse eine Ortung möglich ist, die der Ortung eines Festfre­ quenzsenders kaum nachsteht.

Claims (7)

1. Peil- und Ortungssystem zur Senderortung bei Frequenzsprung-Funkverbindungen, mit mehreren räumlich getrennten Peilstationen und mit einer Auswerte- und Kommandozentrale, die derartig ausgebildet ist, um in verschiedenen Peilstationen getrennt gewonnene, zusammengehörige Peilergebnisse zu Ortungsergebnissen zusammenzufassen, mehrere Peilstationen gleichzeitig auf eine gemeinsame Empfangsfrequenz zu kommandieren und um mehreren auf die gleiche Empfangsfrequenz eingestellten Peilstationen ein gemeinsames Zeitintervall vorzugeben, wobei die Peilstationen innerhalb dieses Zeitintervalls Meßproben nehmen und zu Peilergebnissen verarbeiten und nach Ablauf des Zeitintervalls die Peilergebnisse zusammen mit einem Zeitbezug an die Zentrale zurückmelden, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des von der Zentrale vorgegebenen Zeitintervalls ein Mehrfaches des Quotienten z/h beträgt, mit z gleich der Anzahl der für die Funkverbindungen benutzten Kanäle und h gleich der Häufigkeit der bei den Funkverbindungen durchgeführten Frequenzsprünge, und daß die Peilstationen innerhalb dieses Zeitintervalls eine Vielzahl von Meßproben nehmen und als Zeitbezug eine Information über den Empfangszeitpunkt an die Zentrale zurückmelden.

2. Peil- und Ortungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Peilstationen die Meßproben auf das Vorliegen eines Signals überprüfen und nur Meßproben, für die ein Signal festgestellt wird, weiterverarbeiten.

3. Peil- und Ortungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Peilstationen zeitlich zusammenhängende Meßproben als eine einheitliche Sendung interpretieren und zu einem einzigen Peilergebnis verarbeiten.

4. Peil- und Ortungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Peilstationen bei der Verarbeitung von Meßproben zu einem Peilergebnis neben der ermittelten Einfallsrichtung auch eine Aussage über die Zuverlässigkeit des Peilergeb­ nisses gewinnen und zusammen mit dem jeweiligen Peiler­ gebnis an die Zentrale übertragen.

5. Peil- und Ortungssystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Aussage über die Qualität des Peilergebnisses die Streuung der diesem Peilergebnis zugrunde gelegten Meß­ proben ermittelt ist.

6. Peil- und Ortungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Peilstationen als Empfangszeit einer Sendung deren Anfangszeitpunkt und Dauer oder Endzeitpunkt an die Zentrale übertragen.

7. Peil- und Ortungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des Zeitintervalls in der Zentrale variabel gebbar ist.