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DE60207633T2 - Methode zur Beseitigung der falschen reflektierten Ziele und zur automatischen Reflektorkartierung bei Sekundärüberwachungsradar - Google Patents

Methode zur Beseitigung der falschen reflektierten Ziele und zur automatischen Reflektorkartierung bei Sekundärüberwachungsradar Download PDF

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DE60207633T2
DE60207633T2 DE60207633T DE60207633T DE60207633T2 DE 60207633 T2 DE60207633 T2 DE 60207633T2 DE 60207633 T DE60207633 T DE 60207633T DE 60207633 T DE60207633 T DE 60207633T DE 60207633 T2 DE60207633 T2 DE 60207633T2
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DE
Germany
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radar
range
target
destination
interrogator
Prior art date
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DE60207633T
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English (en)
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DE60207633D1 (de
Inventor
Yair Thousand Oaks Alon
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Northrop Grumman Corp
Original Assignee
Northrop Grumman Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Northrop Grumman Corp filed Critical Northrop Grumman Corp
Publication of DE60207633D1 publication Critical patent/DE60207633D1/de
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Publication of DE60207633T2 publication Critical patent/DE60207633T2/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • G01S13/78Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems wherein pulse-type signals are transmitted discriminating between different kinds of targets, e.g. IFF-radar, i.e. identification of friend or foe
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Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Techniken zur Verwendung von Sekundärüberwachungsradar, um den Standort eines Zieles, zum Beispiel eines Luftfahrzeugs, zu identifizieren und zu bestimmen. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung Techniken zur Unterscheidung von tatsächlichen Zielen und reflektierten Zielen und zur Erzeugung einer Karte aller Radarreflektor-Objekte im Sekundärüberwachungsradarbereich.
  • Ein Radarsystem zur Luftverkehrskontrolle weist normalerweise ein Primärüberwachungsradarsystem und ein Sekundärüberwachungsradar-(SSR-)System auf. Beide Systeme können die Reichweite und die Richtung eines Luftfahrzeugs von der Radaranlage bestimmen. Ein Sekundärüberwachungsradarsystem kann jedoch auch jedes Luftfahrzeug unter Verwendung eines spezifischen Codes, der von diesem Luftfahrzeug gemeldet wird, identifizieren.
  • Das Primär- und Sekundärradarsystem können entweder so vereinigt sein, daß sie zusammenzuwirken, oder sie können autonom arbeiten. Das Primärüberwachungsradarsystem verwendet eine Primärantenne, die an einem Turm angeordnet ist, um elektromagnetische Wellen auszusenden. Die Primärantenne dreht sich kontinuierlich, um einen ausgewählten Überwachungsbereich abzutasten. Diese elektromagnetischen Wellen werden dann von einem Objekt (zum Beispiel von einem Luftfahrzeug) reflektiert oder "zurückgeworfen". Das reflektierte Signal wird dann als "Ziel" auf dem Radarbildschirm des Fluglotsen dargestellt. Das Primärüberwachungsradarsystem mißt die Zeit, die ein Radarecho braucht, um vom Luftfahrzeug zur Primärradarantenne zurückzukehren. Das Primärüberwachungsradarsystem mißt auch die Richtung und die Höhe des Echos vom Luftfahrzeug zur Primärradarantenne. Das Sekundärüberwachungsradar wurde im zweiten Weltkrieg entwickelt, um zusätzlich die Möglichkeit zu schaffen, ein eigenes Luftfahrzeug von einem feindlichen Luftfahrzeug zu unterscheiden, und zwar dadurch, daß dem eigenen Luftfahrzeug ein eindeutiger Kennungscode zugeordnet wird. Das System war ursprünglich dafür bestimmt, zwischen Feind und Freund zu unterscheiden, hat sich jedoch so entwickelt, daß der Begriff "identify friend or foe (Freund/Feind-Unterscheidung)" (IFF), der gemeinhin alle Modi des SSR-Betriebs, einschließlich der Verwendung für zivile und ausländische Luftfahrzeuge, bezeichnet.
  • Das Sekundärüberwachungsradarsystem, das auch als Radarbakensystem bekannt ist, verwendet eine Sekundärradarantenne. Bei den meisten Anlagen ist diese Sekundärantenne, wenn die beiden Radarsysteme sich am gleichen Aufstellungsort befinden, an der Primärradarantenne angebracht. Das SSR-System kann jedoch auch in einer autonomen Anlage arbeiten, wobei das SSR-System für die Radarüberwachungsaufgabe verwendet wird. Die SSR-Antenne wird verwendet, um die Abfragerufe zu senden und die Luftfahrzeugdaten zu empfangen. Militärische und kommerzielle Luftfahrzeuge haben Transponder, die automatisch auf ein Signal von der Sekundärüberwachungsradarabfrage mit einem Kennungscode und der Höhe antworten. Der Code ist eine vorbestimmte Meldung als Antwort auf ein vorher definiertes Abfragesignal. Bevor ein Luftfahrzeug einen Flug beginnt, erhält es einen Transponder-Code von einem Fluglotsen. Normalerweise wird nur ein Code für den gesamten Flug zugeordnet. Diese Codes werden mitunter als Moduscodes bezeichnet. Die Reichweite bis zum Ziel wird anhand der Zeitverzögerung zwischen der Abfrage- und der Antwortzeit berechnet. Das SSR-System stellt für eigene Luftfahrzeuge alle Daten, die Primärradar bereitstellen kann, und noch mehr bereit.
  • Es gibt fünf Hauptbetriebsmodi und einen Nebenmodus, die gegenwärtig in den Vereinigten Staaten Verwendung finden. Der Modus 1 ist ein kostengünstiges, nichtgesichertes Verfahren, das von Schiffen verwendet wird, um Luftfahrzeuge und andere Schiffe zu verfolgen. Der Modus 2 wird von Luftfahrzeugen verwendet, um bei unfreundlichem Wetter trägergesteuerte Annäherungen an Schiffe durchzuführen. Der Modus 3 ist das Standardsystem, das von militärischen und kommerziellen Luftfahrzeugen verwendet wird, um ihre Positionen an Bodenkontrollpersonal in der ganzen Welt zwecks Luftverkehrskontrolle (ATC) weiterzugeben. Der Modus 4 wird für gesicherte verschlüsselte IFF verwendet. Der Modus "C" ist ein Höhencodierer. Der Modus S ist ein neues IFF-Verfahren sowohl für militärische als auch zivile Luftverkehrskontrolle, die neben dem Moduscode die Übertragung weiterer Daten aufweist. Die nichtgesicherten Codes werden vom Piloten manuell eingestellt, aber vom Fluglotsen zugewiesen.
  • Ein Sekundärüberwachungsradarsystem weist drei Hauptkomponenten auf: einen Abfragesender, einen Transponder und einen Radarbildschirm. In einem Radarsystem zur Luftverkehrskontrolle führt der Abfragesender, ein bodengestützter Radarbaken-Sender/Empfänger synchron mit dem Primärradar Abtastungen durch und überträgt diskrete Funksignale, die wiederholt alle Transponder in dem gewählten Modus auffordern zu antworten. Die empfangenen Antworten werden dann mit den Primärechos gemischt, und beide werden auf dem gleichen Radarbildschirm dargestellt.
  • Der Transponder in einem Luftfahrzeug hat eine Rundstrahlantenne, so daß er ein Radarsignal aus jeder Richtung empfangen und darauf antworten kann. Der Transponder empfängt die Signale von dem Abfragesender und antwortet selektiv mit einer spezifischen Impulsgruppe (Code) nur auf diejenigen Abfragen, die in dem Modus empfangen werden, auf den der Transponder eingestellt ist. Diese Antworten sind unabhängig von Primärradarechos, die vom "Zielhaut"-Rückstrahl empfangen werden. Diese Antworten, die vom SSR-Abfragesender zwecks Darstellung verarbeitet werden, werden mitunter als "Radaraufzeichnungen" bezeichnet. Der Radarbildschirm, der vom Fluglotsen verwendet wird, stellt Echos sowohl vom Primärradarsystem als auch vom Sekundärradarsystem dar. Diese Echos sind das, was der Fluglotse bei der Kontrolle und Trennung des Luftverkehrs verwendet.
  • Es ist bekannt, daß das Sekundärüberwachungsradar (SSR) mit einem Zielreflexionsproblem behaftet ist, wobei ein einzelnes Ziel während einer Antennenabtastung in verschiedenen Richtungen gemeldet werden kann. Nur eine Position ist die richtige für das Ziel, und die anderen sind "Phantombilder", die den Radarbeobachter verwirren. Bodenobjekte, die als elektromagnetische "Spiegel" wirken, reflektieren die elektromagnetischen Wellen zum Ziel und zurück zum SSR-System und erzeugen diese Reflexionen. Diese Reflektor-Objekte können aus einem beliebigen elektrisch leitenden Material bestehen, das sich in der Nähe eines Radarstandorts (Gebäude, Hangars, Metallzäune und so weiter) befindet. Das Problem ist bei einem SSR-System viel erheblicher als bei Primärradar. Die SSR-Transponder erzeugen einen hohen Signalpegel, der von einer Einrichtungsempfangsantenne des Abfragesenders nicht hinreichend gedämpft wird. Das Primärradarhautecho ist viel schwächer, wird schneller gedämpft als eine Radar-Reichweitenmeßfunktion und wird durch den Zweiweg-Antennenstrahl (im Gegensatz zum Einweg-Antennenstrahl des SSR-Systems) gedämpft. Bei einem typischen Test, der durchgeführt worden ist, kann die Zahl der falschen SSR-Meldungen immerhin 30% der Gesamtzielmeldungen betragen.
  • Das falsche Ziel wird erzeugt, wenn die SSR-Richtradarantenne auf ein Reflektor-Objekt und nicht auf das tatsächliche Ziel gerichtet ist. Das Abfragesendersignal wird vom Reflektor-Objekt, das als Spiegel wirkt, reflektiert, und zwar in Richtung des tatsächlichen Ziels. Der Transponder am Ziel emittiert Signale in alle Richtungen, einschließlich der Richtung des Bodenreflektors. Dieses Signal wird nun von demselben Reflektor zurück in Richtung des SSR-Systems reflektiert, was dazu führt, daß ein falsches Ziel in der Richtung des Bodenreflektors gemeldet wird. Infolgedessen kann ein Ziel auf dem Radarschirm in allen Azimuten erscheinen, wo Bodenreflektoren vorhanden ist. Diese sind, um die Situation noch komplizierter zu machen, im Gegensatz zu Primärradarsystemen, wo Bodenreflektoren durch die Radarüberwachung abgebildet werden, mittels des SSR-Systems, das nur auf aktive Zielcodemeldungen antwortet, nicht sichtbar.
  • Obwohl gegenwärtige SSR-Systeme Prozesse zur Reduzierung der Anzahl von Falschziel-Reflexionen enthalten, sind die endgültigen Ergebnisse nicht zufriedenstellend. Die Gewinnreduzierung des Empfängers bei kurzen Reichweiten, die Nahechodämfpung (GTC), kann die Anzahl der falschen Ziele bei kurzen Reichweiten (auf Kosten der Höhenreichweite bei diesen Reichweiten) reduzieren. Es gibt einen Falschziel-Abweisungsalgorithmus, der eine vollständige Abbildung aller Reflektoren im Überwachungsbereich erfordert, einschließlich ihrer elektromagnetischen Eigenschaften. Dies ist eine sehr zeitraubende Aufgabe mit eingeschränkter Genauigkeit und stellt keine Lösung für den Fall dar, wo sich Reflektoren dynamisch ändern (Fahrzeug auf der Straße, neue gebaute Bauwerke oder Änderung der Reflexionsbedingungen aufgrund der Änderung elektromagnetischer Eigenschaften). Eine automatische Technik, die alle falschen Ziele zurückweist und keine vorherige Kenntnis der Reflektoren im Überwachungsbereich erfordert, wird in der vorliegenden Erfindung dargeboten.
  • Was den weiteren Hintergrund der vorliegenden Erfindung betrifft, so offenbart US 5 519 618 ein logisches Flughafensicherheitssystem, bei dem Radarmeldungen einer Mehrwegausbreitung ausgesetzt werden. US 5 519 618 offenbart ferner, daß, wenn mehr als eine Meldung bei einer Radarabtastung für einen einzelnen diskreten Bakencode empfangen wird, die weiteren der beiden Meldungen Mehrwegsignale sein müssen und beseitigt werden können. US 5 477 225 offenbart eine Vorrichtung zur Zuordnung von Zielantwortsignalen zu Zielsignaturen, die auch Mehrwegzurückweisungsprozesse einbeziehen. US 5 448 243 offenbart ein System zur Ortung einer Vielzahl von Objekten und Hindernissen im Bereich eines Flughafens unter Verwendung eines Nahbereichsradarnetzwerks. Es wird offenbart, daß falsche Echos, die durch Mehrwegausbreitung verursacht werden, identifiziert werden können, da Mehrwegsignale eine längere Strecke zurücklegen als das direkte Signal zwischen den jeweiligen Radarstationen und dem Objekt.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung ist ein Verfahren zum Identifizieren von Falschziel-Signalen, die durch Reflexion von Radarsignalen von einem Reflektor-Objekt verursacht werden, gemäß Anspruch 1.
  • Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung identifiziert alle Sekundärüberwachungsradar-(SSR-)Aufzeichnungen, die von einem reflektierten Ziel gemeldet werden, und weist diese zurück, ohne daß eine Vorkenntnis über die Standorte der Reflektor-Objekte im Überwachungsbereich notwendig wäre. Eine weitere Ausführungsform der Erfindung identifiziert und bildet alle Reflektor-Objekte im Überwachungsbereich unter Verwendung lediglich von Zielen, die im Überwachungsbereich vorhanden sind, ab. Die vorliegende Erfindung ermöglicht eine zuverlässige Identifikation von tatsächlichen Zielen, ohne daß kostenaufwendige und langwierige Flugtests und Standortüberwachung notwendig wären, die für eine SSR-Radaranlage gegenwärtig erforderlich sind.
  • Ein Verfahren gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zur Identifizierung von Falschziel-Signalen auf einem Radarbildschirm, die durch Reflexion von Radarsignalen von einem Reflektor-Objekt in einem Überwachungsbereich verursacht wird, unter Verwendung eines Radarsystems, das einen Radar-Abfragesender aufweist, der aus einem Radar-Sender/Empfänger besteht, der dafür eingerichtet ist, Aufzeichnungen von Radarsignalen darzustellen, die Positionen von Zielen im Überwachungsbereich anzeigen, weist die folgenden Schritte auf Gewinnen einer ersten Radardatenaufzeichnung für eine Zielposition zu einer ersten Zeit und Gewinnen einer zweiten Radardatenaufzeichnung für eine Zielposition zu einer zweiten Zeit. Die erste und zweite Radardatenaufzeichnung werden verglichen, um zu bestimmen, ob sie mehrere Meldungen eines einzigen Ziels oder ob sie verschiedene Ziele darstellen. Das Verfahren weist auch die folgenden Schritte auf Bestimmen einer ersten Reichweite vom Radarabfragesender für die erste Radardatenaufzeichnung, wenn die erste und zweite Radardatenaufzeichnung mehrere Meldungen eines einzigen Ziels darstellen, und Bestimmen einer zweiten Reichweite vom Radarabfragesender für die zweite Radardatenaufzeichnung, wenn die erste und zweite Radardatenaufzeichnung mehrere Meldungen eines einzigen Ziels darstellen. Die erste und zweite Reichweite werden verglichen, um zu bestimmen, welche die größte Höhe hat; und die Radardatenaufzeichnung mit der größeren Reichweite wird als ein Falschziel-Signal identifiziert.
  • Der Schritt des Vergleichens der ersten und zweiten Radardatenaufzeichnung kann die folgenden Schritte umfassen: Subtrahieren der ersten Zeit von der zweiten Zeit, um eine Zeitdifferenz für die erste und zweite Radardatenaufzeichnung zu gewinnen, Berechnen einer Zielgeschwindigkeit für die zweite Radardatenaufzeichnung; und Verwenden der Zielgeschwindigkeit der zweiten Radardatenaufzeichnung und der Zeitdifferenz, um die Reichweite für die zweite Radardatenaufzeichnung auf die gleiche Zeit wie die erste Radardatenaufzeichnung zu erweitern.
  • Eine Ausführungsform der Erfindung kann ferner die folgenden Schritte aufweisen: Subtrahieren der ersten Reichweite von der zweiten Reichweite, um eine Reichweitendifferenz zu bestimmen, Vergleichen der Reichweitendifferenz mit einem Schwellwert und Identifizieren der zweiten Radardatenaufzeichnung als Falschziel-Signal, wenn die Reichweitendifferenz den Schwellwert überschreitet.
  • Eine Ausführungsform der Erfindung kann auch ferner den folgenden Schritt aufweisen: Verarbeiten von Signalen, die in den Radarbildschirm eingegeben werden, um Falschziel-Signale, die identifiziert worden sind, zu blockieren.
  • Eine Ausführungsform der Erfindung kann den folgenden Schritt aufweisen: Berechnen einer Reichweite des Reflektor-Objekts vom Radarabfragesender. Das Verfahren kann auch den Schritt aufweisen: Berechnen eines Frontwinkels des Reflektor-Objekts relativ zum Abfragesender als Funktion der Azimut-, Reichweiten- und Höhenmessungen. Das Verfahren kann ferner den Schritt aufweisen: Speichern der Reichweite des Reflektor-Objekts vom Abfragesender und des Frontwinkels des Reflektor-Objekts in einer Datenbasis.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1A bis 1C stellen exemplarische Radardaten für echte Ziele und reflektierte Ziele dar, die gemäß der vorliegenden Erfindung aufgezeichnet sind;
  • 2 stellt Radardaten für echte und reflektierte Ziele für den speziellen Fall eines Parrot-Codes 1276 dar, der ein stationäres Ziel ist, das für Radarkalibrierung verwendet wird;
  • 3 stellt eine zweidimensionale, vereinfachte Geometrie des echten und reflektierten Ziels dar;
  • 4 stellt die Reichweite des echten und reflektierten Ziels von einer Radarantenne als Funktion der Zeit grafisch dar;
  • 5 stellt die Zielgeschwindigkeit als Funktion der Zeit grafisch dar;
  • 6 stellt die Reichweitendifferenz für aufeinanderfolgende Radardatenaufzeichnungen für echte und reflektierte Ziele grafisch dar;
  • 7 stellt den allgemeinen Fall einer Geometrie des echten und reflektierten Ziels dar;
  • 8 stellt den Frontwinkel des Reflektor-Objekts in der X-Y-Ebene dar, wie er gemäß der vorliegenden Erfindung bestimmt werden kann;
  • 9 ist ein ganz grobes Flußdiagramm eines Algorithmus gemäß der vorliegenden Erfindung;
  • 10 ist ein Flußdiagramm eines Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung zur Einrichtung einer Aufzeichnungsdatenbasis für reflektierte Ziele;
  • 11 ist ein Flußdiagramm eines Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung zur Identifizierung von reflektierten Zielen und zur Aktualisierung einer Abbildung von Reflektor-Objekten;
  • 12 stellt eine Reflektorabbildung dar, die mittels des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung gewonnen wird; und
  • 13 stellt die Anzahl der korrelierten, nichtkorrelierten und reflektierten Ziele in einer exemplarischen Radarabtastung grafisch dar.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • ALLGEMEINES VERFAHREN
  • Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung weisen vier Grundprozesse auf. Erstens werden Radardaten verwendet, um die Geschwindigkeit für ein neues Ziel zu bestimmen. Die Geschwindigkeit wird bei einem Zeitintervall verwendet, um die Zielreichweiten auf eine Zeit ausdehnen, wo die Reichweitenmessungen durchgeführt wurden. Zweitens werden Zielreichweiten, die sich auf die gleiche Zeit beziehen, verwendet, um reflektierte Ziele zu identifizieren. Drittens werden erfindungsgemäß Standorte von Radarreflektor-Objekten im ausgewählten Überwachungsbereich abgebildet, und viertens wird der Frontwinkel für jedes Reflektor-Objekt bestimmt.
  • Die vorliegende Erfindung führt ihre Aufgabe im wesentlichen ohne Zeitverzögerung durch. Eine Zeitverzögerung durch die Verarbeitung kann dennoch vorkommen. Die Verarbeitungszeitverzögerung ist eine Funktion des Computers (nicht dargestellt), der in dem Radarsystem verwendet wird, und seiner Lastfaktoren. Die vorliegende Erfindung entfernt im wesentlichen in Echtzeit reflektierte Ziele vor einer Darstellung oder Bahninitialisierung und bildet Reflektor-Objekte im Überwachungsbereich ab. Die Erfindung ermöglicht daher ein Radarsystem zur Luftverkehrskontrolle, das nur echte Ziele darstellt.
  • Exemplarische Radarabtastungen sind in 1A bis 1C dargestellt, die drei Beispiele eines echten Ziels zeigen (jeweils mit ihrem Modus-3-Code gefiltert), die mehrere Male während jeder Antennenabtastung gemeldet werden. Die Daten werden bei verschiedenen Antenneabtastungen gesammelt. Da nur Meldungen aus einer Richtung Meldungen des echten Ziels sein können, stellen die anderen Meldungen reflektierte Ziele dar. In jedem Beispiel ist ein reflektiertes Hauptziel auf der linken Seite der Radarabtastung, was ein mögliches Reflektor-Objekt in dieser Richtung anzeigt.
  • REICHWEITE DES ECHTEN UND REFLEKTIERTEN ZIELS UND REICHWEITENGESCHWINDIGKEIT
  • 2 stellt einen speziellen Fall der Ermittlung eines stationären Transponders (nicht dargestellt) dar, der verwendet werden kann, um ein Radarsystem zu kalibrieren. Es gibt zwei Meldungen, wie sie mit einer Markierung "X" 10 und einer Punkt-Markierung 12 dargestellt sind. Die "X"-Markierung 10 auf der linken Seite in 2 stellt den Transponder an seinem tatsächlichen Standort dar. Die Punkt-Markierung 12 auf der rechten Seite in 2 stellt eine Reflexion des Transponders dar.
  • 3 zeigt eine vereinfachte zweidimensionale Geometrie für ein echtes Ziel 14 und ein entsprechendes reflektiertes Ziel 16. Wie in 3 gezeigt, wird das reflektierte Ziel 16 erzeugt, wenn eine elektromagnetische Welle vom Abfragesender 18 von einem Reflektor-Objekt 20 reflektiert wird. Der Abfragesender 18 weist eine stark gerichtete Antenne (nicht dargestellt) auf, die dafür eingerichtet ist, sich um eine vertikale Achse in einer vorbestimmten Abtastzeit zu drehen. Die Richtantenne ermöglicht es, daß das Radarsystem Reichweiten- und Azimutbestimmungen für echte und reflektierte Ziele durchführt.
  • Das Reflektor-Objekt 20 ist in einer Reichweite R1 vom Abfragesender 18 dargestellt. Das Reflektor-Objekt 20 ist in einer Reichweite R2 vom reflektierten Ziel 16 dargestellt. Wie in 3 angezeigt, ist die Strecke (oder Entfernung) R2 auch die Reichweite des echten Ziels 14 vom Reflektor-Objekt 20.
  • Das reflektierte Ziel 16 wird also in einer Reichweite RREF vom Abfragesender 18 ermittelt. RREF = R1 + R2 (1)
  • Die Reichweite RT liegt in einem Azimut Ψ, der eine gerade Linie vom Abfragesender 18 zum echten Ziel 14 bildet. Die Reichweite RREF hat einen Azimut ϕ, der in einer geraden Linie vom Abfragesender 18 zum Reflektor-Objekt 20 liegt. Da jedoch das Reflektor-Objekt 20 eine beliebige Form und Größe haben kann, kann das reflektierte Ziel 16 in einem beliebigen Azimut in einem Sektor erscheinen, der vom Reflektor-Objekt 20 abgedeckt wird. Da sich das echte Ziel 14 durch den Bereich bewegt, wo es Radarsignale empfängt, die vom Reflektor-Objekt 20 reflektiert worden sind, ändert das reflektierte Ziel 16 seine Position entsprechend, wie in 1A bis 1C gezeigt.
  • Die Reichweite RREF des reflektierten Ziels 16 ist immer größer als die Reichweite RT des echten Ziels 14, wenn man es auf die gleiche Zeit bezieht. Dies ist am besten im Falle eines echten Ziels zu beobachten, das sich nicht bewegt und somit keine Zeitreferenzkorrektur für den Entfernungsvergleich benötigt. 4 zeigt exemplarische Reichweitendaten des echten und reflektierten Ziels für das feste Ziel in 2. In dem Beispiel von 4 ist die Entfernung vom Abfragesender 18 zum reflektierten Ziel 16 um etwa 0,3 NM größer als die Entfernung zum echten Ziel 14. Jedes reflektiertes Ziel hat nach einer Positionsänderung infolge der Zeitdifferenz zwischen dem Empfang von SSR-Daten des echten und des reflektierten Ziels 14 beziehungsweise 16 eine größere Reichweite als ein entsprechendes echtes Ziel und ist entsprechend versetzt.
  • Die Differenz zwischen der Reichweite des echten Ziels 14 und des reflektierten Ziels 16 kann verwendet werden, um das echte Ziel 14 gegen das reflektierte Ziel 16 schon in einem sehr frühen Stadium der Zielaufzeichnungsverarbeitung zu identifizieren. Wenn das reflektierte Ziel 16 identifiziert ist, kann es ausgefiltert werden, bevor es an den Radarbildschirm (nicht dargestellt) und den Systembeobachter (nicht dargestellt) gemeldet wird. Der Standort des Reflektor-Objekts 20 kann auch identifiziert und verwendet werden, um die Anzahl der Falschziel-Meldungen zu reduzieren. In bestimmten Fällen kann das Reflektor-Objekt 20 maskiert werden oder sogar physisch aus dem Überwachungsbereich eliminiert werden.
  • Ein allgemeiner dreidimensionaler Fall der Beziehung zwischen dem echten Ziel 14 und dem reflektierten Ziel 16 ist in 7 dargestellt. Die Daten des reflektierten Ziels werden erzeugt, wenn die elektromagnetische Radarwelle vom Reflektor-Objekt 20 in Richtung des echten Ziels 14 reflektiert wird. Die Daten des reflektierten Ziels bestehen weiter, solange das echte Ziel 14 seine Position innerhalb eines Azimutsektors beibehält, der durch die elektromagnetischen Eigenschaften des Reflektor-Objekts 20 definiert ist. Unglücklicherweise ist der Azimutsektor ein Parameter, der sehr schwer vorherzusagen ist. Der Azimutsektor hängt von der Form, dem Material, der Struktur und der Ausrichtung des Reflektor-Objekts 20 ab. Somit ist die Modellierung des Azimutsektors sehr schwierig. Vorteilhafterweise ist durch die Erfindung keine extensive Reflektor-Objektmodellierung mehr notwendig. Die vorliegende Erfindung benutzt Information des echten Ziels 14 und des reflektierten Ziels 16, um das reflektierte Ziel 16 zurückzuweisen und das Reflektor-Objekt 20 zu kennzeichnen.
  • Die Zielreflexion gilt als identifiziert, wenn mehr als eine Meldung mit dem gleichen Moduscode bei einer Abtastung ermittelt wird. Das gilt für alle Codes des Modus 2 und 3, außer für den Code 1200 für Sichtflugregeln (VFR) und alle Notfall-Codes, die von mehreren Zielen zur gleichen Zeit gemeldet werden können.
  • Die vorliegende Erfindung entfernt reflektierte Ziele vom Radarbildschirm auf der Grundlage der Messung einer Differenz zwischen der Reichweite des reflektierten Ziels RREF und der Reichweite RT des echten Ziels, wofür eine Zeitdifferenz zwischen den Messungen korrigiert wird. Das reflektierte Ziel 16, das immer in einer größeren Entfernung vom Abfragesender 18 als das echte Ziel 14 ist, wird beseitigt, und es bleibt nur die Datenaufzeichnung für das echte Ziel 14 zur Wiedergabe und Verarbeitung übrig.
  • Um die Entfernung aller Ziele zu vergleichen, müssen sie auf die gleiche Zeit bezogen sein. Da die Aufzeichnungsdaten keine Geschwindigkeitsinformation enthalten, wird der Radialgeschwindigkeitsschätzwert aus der Zielreichweitenmessung extrahiert. Zuerst sucht das System eine vorherige Kopie der gleichen Meldung. Wenn eine Kopie gefunden ist, werden die gegenwärtige und die vorherige Reichweite des gleichen Ziels verwendet, um die Radialgeschwindigkeit des Ziels zu berechnen. Die Radialgeschwindigkeit des gemeldeten Ziels V(n) zur gegenwärtigen Zeit kann folgendermaßen geschrieben werden:
    Figure 00070001
    wobei gilt:
    RM(n) ist die gemessene Zielreichweite zur Zeit n; RP(n) ist die vorhergesagte Zielreichweite zur Zeit n;
    T ist die Zeitdifferenz von der letzten Meldung (normalerweise die Zeit für eine Radarantennenabtastung); und
    β ist eine Verarbeitungskonstante.
  • Die vorhergesagte Zielreichweite RP(n) zur Zeit n kann folgendermaßen geschrieben werden: RP(n) = RS(n – 1) + V(n – 1)T (3)wobei RS(n) die zielgeglättete Position zur Zeit n und n – 1 ist und die Messung zur Zeit n – 1 angibt.
  • Die zielgeglättete Position zur Zeit n kann folgendermaßen geschrieben werden: RS(n) = RP(n) + α[RM(n) – RP(n)] (4)wobei α eine Verarbeitungskonstante ist. Die Geschwindigkeit des echten Ziels 14 als Funktion der Zeit ist in 5 dargestellt. Die durchgezogene Linie ist die Geschwindigkeit, die anhand der Gleichung (1) berechnet wird und die einen geglätteten Geschwindigkeitsschätzwert darstellt. Die gestrichelten Markierungen in 5 stellen die Geschwindigkeit dar, die anhand von zwei aufeinanderfolgenden Abtastungen berechnet wird (Reichweitendifferenz, geteilt durch die vergangene Zeit).
  • IDENTIFIZIEREN VON REFLEKTIERTEN ZIELEN
  • Wenn eine neue Zielaufzeichnung empfangen wird, wird sie auf eine mögliche Codeübereinstimmung mit anderen Zielen in der Datenbasis geprüft. Wenn eine Übereinstimmung mit einem oder mehreren in der Datenbasis gespeicherten Zielen festgestellt wird, werden alle alten Reichweiten der Datenbasisziele auf die neue Zielzeit erweitert: Rold = R'old + VΔT (5)wobei V die Radialgeschwindigkeit ist, die in der Gleichung (2) oben berechnet wird und R'old die Reichweite des Ziels zur Zeit(T – ΔT) ist, wobei ΔT die Zeit ist, die zwischen der neuen Zielmeldung und der Zeit des Ziels in der Datenbasis vergangen ist.
  • Eine Reichweitendifferenz ΔR zwischen der neuen Meldung und jeder Meldung in der Datenbasis wird dann berechnet: ΔR = Rnew – Rold (6)
  • Ein neues Ziel wird als echtes Ziel akzeptiert, wenn die berechnete Entfernungsdifferenz ΔR die kürzeste Entfernung aller getesteten Ziele ist (die negativste Zahl). Andernfalls wird das neue Ziel als reflektiertes Ziel zurückgewiesen. Dieser Wert wird mit einem vorher festgelegten Schwellwert verglichen. Der Schwellwert beruht auf der Genauigkeit des Radarsystems. Bei einer typischen Radaranlage ist der Schwellwert etwa 0,05 NM. Der Schwellwert wird so gewählt, daß, wenn es Zweifel darüber gibt, ob ein Ziel ein echtes oder ein reflektiertes Ziel ist, es als echt akzeptiert wird. Dies ist ein Sicherheitsmerkmal, das sicherstellt, daß kein echtes Ziel fälschlicherweise als Reflexion identifiziert und vom Radarbildschirm entfernt wird.
  • Ein solcher Prozeß wurde auf die Daten in 1 angewendet. Die Reichweitendifferenz ΔR zwischen dem neuen ankommenden Ziel und einem Vergleichsziel in der Datenbasis ist in 6 als Punkte dargestellt. Immer wenn ein echtes Ziel ermittelt wird, ist die Reichweitendifferenz ΔR des alten Ziels nach Gleichung (6) eine negative Zahl ΔR. Wenn das eingegebene Ziel ein reflektiertes Ziel ist, wird die Reichweitendifferenz als eine positive Zahl ΔR+ gemeldet. Theoretisch sollten die beiden Werte die gleiche Größe und unterschiedliche Vorzeichen haben. Bedingt durch die Zeit, das Systemrauschen und Geschwindigkeitsfehler können ΔR-Werte schwanken. Um diesen Schwankungsfehler auszugleichen, können die negative Zahl ΔR und die positive Zahl ΔR+ so kombiniert werden, daß sie einen genaueren Wert für die Reichweitendifferenz ergeben, der folgendermaßen geschrieben werden kann: ΔR = ½(ΔR+ – ΔR). (7)
  • Die endgültige ΔR ist als durchgezogene Linie in 6 gezeigt.
  • REFLEKTORABBILDUNG
  • Wie in den Spezifikationen FAA-E-2716 der Bundesluftfahrtbehörde (FFA) der USA, datiert vom 24. März 1983, ausgeführt, werden für den Prozeß der Ermittlung von reflektierten Zielen des Modus S Reflektor-Objektkoordinaten und eine Position benötigt. Bei einer normalen FFA-Anlage ist eine Datenbasis auf der Grundlage von Reflektor-Objekten als Teil der Anlageninformation vorgesehen, und die reflektierten Ziele werden unter Verwendung dieser Daten identifiziert. Durch die hier beschriebene Abbildung von Reflektor-Objekten wird die Reflektor-Objektdatenbasis unter Verwendung der bereits als echte und reflektierte Ziele aufgebaut, weshalb es nicht mehr notwendig ist, ein langwieriges Testprogramm durchzuführen. Die Reflektor-Objektdatenbasis kann an einen Systemprozessor (nicht dargestellt) übergeben werden, der im Radarsystem (nicht dargestellt) enthalten ist, um reflektierte Ziele in Sektoren zu reduzieren, die für einen hohen Grad an Reflektor-Objekten bekannt sind.
  • Der Standort des Reflektor-Objekts 20 kann aus Positionen des echten Ziels 14 und des reflektierten Ziels 16 berechnet werden. Wie in 7 dargestellt, sind das Reflektor-Objekt 20 und der Abfragesender 18 auf der X-Y-Ebene angeordnet, da angenommen wird, daß sich der Abfragesender 18 und das Reflektor-Objekt 20 auf oder nahe der gleichen Ebene befinden. Das Reflektor-Objekt 20 ist in einer Entfernung R1 vom Abfragesender 18 und einem Azimut ϕ von der Y-Achse. Das echte Ziel 14 ist in einer Entfernung R2 vom Reflektor-Objekt 20 und in einer Höhe HT über der X-Y-Ebene. Das echte Ziel 14 hat einen Azimut Ψ von der Y-Achse. Das reflektierte Ziel 16 wird in einer Reichweite RREF vom Abfragesender 18 dargestellt und wird in der gleichen Höhe HT als das echte Ziel 14 gemeldet. In 7 bedeutet "a" eine Projektion der Reichweite RT des echten Ziels in der X-Y-Ebene, und "b" ist eine Projektion der Entfernung R2 in der X-Y-Ebene.
  • Die geometrische Beziehung, die in 7 dargestellt ist, kann folgendermaßen geschrieben werden: b2 = R1 2 + a2 – 2R1acos(ψ – Φ), (8) a2 = RT 2 – HT 2, (9)und b2 = R2 2 – HT 2. (10)
  • Das reflektierte Ziel 16 wird immer in einer Entfernung vom Abfragesender 18 dargestellt, die gleich der Gesamtentfernung ist, die die elektromagnetischen Wellen vom Abfragesender 18 zum Reflektor-Objekt 20 und zum echten Ziel 14 zurücklegen. Die Entfernung ist gegeben durch RREF = R2 + R1 (11)wobei RREF die Reichweite vom Abfragesender 18 zum reflektierten Ziel 16 ist, wie sie vom Radarsystem (nicht dargestellt) gemeldet.
  • Wenn man die Gleichungen (9), (10) und (11) in die Gleichung (7) einsetzt, entsteht somit folgendes Ergebnis:
  • Figure 00100001
  • Durch Auflösen der Gleichung (12) nach R1 (die Reichweite des Reflektor-Objekts 20 vom Radarabfragesender 18) ergibt sich:
  • Figure 00100002
  • Die Koordinaten des Reflektor-Objekts 20 in der X-Y-Ebene, die am Standort des Abfragesenders 18 zentriert ist, sind gegeben durch: X = R1sinϕ (14)und Y = R1cosϕ. (15)
  • Somit können für jedes Paar von Zielen, das als echtes oder reflektiertes Ziel identifiziert wird, die Reflektorkoordinaten berechnet und auf dem Bildschirm markiert werden. Da sich Ziele durch den Überwachungsbereich bewegen und weitere Daten gesammelt werden, können die Parameter aller Reflektor-Objekte im Überwachungsbereich identifiziert werden.
  • BESTIMMEN DES REFLEKTORFRONTWINKELS
  • Ein Frontwinkel θ des Reflektor-Objekts 20 in der X-Y-Ebene kann aus der in 8 dargestellten Geometrie berechnet werden, die die X-Y-Projektion von 7 ist. Aus der oben gegebenen Geometrie können die Reflektorrichtung θ aus dem Azimut ϕ zum reflektierten Ziel, dem Azimut Ψ zum echten Ziel, der Entfernungen R1 und "a" und "b" berechnet werden. Die Ausdrücke für "a" und "b" sind in den Gleichungen (8) und (9) gegeben. Es besteht ein Winkel χ zwischen der Strecke (oder Entfernung) R1 vom Abfragesender 18 zum Reflektor-Objekt 20 und der Strecke (oder Entfernung) "b" vom Reflektor-Objekt 20 zum echten Ziel 14. Diese Strecken (oder Entfernungen) und Winkel sind in 8 dargestellt.
  • Die Winkel θ, Ψ und χ sind in der folgenden Gleichung aufeinander bezogen: 2(ϕ – Ψ) + χ = π. (16)
  • Wenn man nach dem Reflektorfrontwinkel θ auflöst, ergibt sich folgendes:
  • Figure 00100003
  • Der Winkel χ kann aus dem folgenden Ausdruck berechnet werden:
    Figure 00110001
    wobei "a" und "b" unter Verwendung der Gleichungen (9) und (10) berechnet werden können. Somit kann der Reflektorfrontwinkel unter Verwendung von bereits verfügbaren Parametern folgendermaßen geschrieben werden:
  • Figure 00110002
  • Um falsche Reflektor-Objekt-Meldungen zu reduzieren, wird ein Objekt nur dann zum Reflektor-Objekt erklärt, wenn es mindestens dreimal in einem Gitter von 0,2 NM und 1° im Überwachungsbereich gemeldet wird.
  • 9 stellt einen grundlegenden verallgemeinerten Prozeß gemäß der vorliegenden Erfindung dar. Der verallgemeinerte Prozeß weist drei Hauptprozesse auf, die alle die Funktionen gemäß der vorliegenden Erfindung enthalten. Zuerst empfängt der Prozeß zur Erstellung einer Aufzeichnungsdatenbasis 26 eine Eingangsradardatenaufzeichnung, die in der Systemdatenbasis gespeichert wird. Im Prozeß zur Erstellung einer Aufzeichnungsdatenbasis 26 wird die Eingangsradardatenaufzeichnung mit den bestehenden Daten korreliert, um die Systemdatenbasis zu aktualisieren und eine geglättete Reichweite und Radialgeschwindigkeit entsprechend Gleichung (2) zu erzeugen.
  • Ein Prozeß zur Ermittlung des Aufzeichnungsreflexionstatus 28 verwendet die aktuelle Datenbasisinformation aus dem Prozeß zur Erstellung einer Aufzeichnungsdatenbasis 26, um die Entfernung vom Abfragesender 18 für alle korrelierten Bahnen zu berechnen, um zu bestimmen, ob die Eingangsaufzeichnung ein echtes Ziel oder ein reflektiertes Ziel darstellt. Für jede korrelierte Bahn wird die Entfernung vom Abfragesender 18 unter Verwendung der Gleichungen (3) bis (5) bestimmt.
  • Die Funktion zur Aktualisierung der Reflektorabbildung 30 empfängt den Aufzeichnungsreflexionsstatus und aktualisiert die Reflektorabbildung für jede neue ankommende Aufzeichnung. Die Koordinaten für jeden identifizierten Reflektor werden unter Verwendung der Gleichungen (13) bis (15) bestimmt. Der Frontwinkel jedes Reflektors wird unter Verwendung der Gleichung (19) bestimmt. Die Reflektorabbildung wird verwendet, um eine bessere Identifikation möglicher Reflektor-Objekte zu ermöglichen.
  • 10 zeigt die Prozeßschritte, die verwendet werden können, um den Prozeß zur Erstellung der Datenbasis 26 in 9 zu implementieren. Der Systemverwaltungsprozeß 32 säubert periodisch die Datenbasis, um Aufzeichnungen zu entfernen, die bei mehreren Abtastungen nicht aktualisiert werden, was bedeutet, daß die Ziele, die diesen Aufzeichnungen entsprechen, nicht mehr im Überwachungsbereich sind.
  • Neue Daten in der Datenbasis werden in einem Varianzberechnungsprozeß 34 eingegeben. Der Varianzberechnungsprozeß 34 bestimmt die Varianz der kartesischen Koordinaten für jede Aufzeichnung zur Verwendung im Korrelationsprozeß.
  • Die Varianz der Koordinaten wird in einen Korrelationsprozeß 36 eingegeben. Die Varianz wird verwendet, um zu bestimmen, ob Punkte in den Aufzeichnungen, die auf der Radardarstellung nahe beieinander sind, für das gleiche Ziel oder andere Ziele gelten. Der Korrelationsprozeß 36 versucht, jede neue Zieldatenaufzeichnung mit Aufzeichnungen von bereits in der Datenbasis vorhandenen Zieldaten unter Verwendung einer normierten Entfernung vom Abfragesender 18, der Antennenabtastzeit und von Moduscode-Meldungen zu korrelieren.
  • Wenn ein Schritt zur Feststellung der Korrelation 38 anzeigt, daß eine Korrelation festgestellt wurde, dann aktualisiert der Prozeß zur Datenglättung 40 die Zieldatenbasis und glättet die Reichweite vom Abfragesender 18 und die Radialgeschwindigkeit zur Verwendung in anderen Prozessen, die hierin nachstehend beschrieben sind. Wenn der Schritt zur Feststellung der Korrelation 38 anzeigt, daß keine Korrelation festgestellt wurde, dann initialisiert der Initialisierungsprozeß 42 eine neue Zielposition in der Zieldatenbasis.
  • 11 zeigt Prozeßschritte, die verwendet werden können, um den Prozeß zur Ermittlung des Aufzeichnungsreflexionstatus 28 und den Prozeß zur Aktualisierung der Reflektorabbildung 30 von 9 zu implementieren. Jede Zieldatenaufzeichnung, die in der Datenbasis gespeichert ist, hat ein entsprechendes Reflexionsflag, das eine Zahl ist, die anzeigt, wie oft die Aufzeichnung als Reflexion gemeldet worden ist. Immer wenn das bestimmte Ziel als Reflexion gemeldet wird, wird das Reflexionsflag inkrementiert. Immer wenn das gleiche Ziel als echtes Ziel gemeldet wird, wird das Reflexionsflag dekrementiert.
  • Die Eingangsaufzeichnung vom Ziel weist einen Moduscode auf. Ein Prozeß zur Feststellung der Modusgültigkeit 44 prüft die Eingangszieldatenaufzeichnung, um zu bestimmen, ob sie mindestens einen gültigen Moduscode enthält. Wenn kein gültiger Moduscode in der Eingangsaufzeichnung vorhanden ist, dann bestimmt ein Prozeß zum Prüfen des Reflexionsflags 46, ob die Aufzeichnung ein Reflexionsflag hat, das größer als null ist. Wenn das Reflexionsflag nicht größer als null ist, wird die Aufzeichnung als echt akzeptiert. Wenn das Reflexionsflag größer als null ist, wird die Aufzeichnung als eine Reflexion klassifiziert; in einem Prozeß zur Inkrementierung des Reflexionsflags 47 wird das Reflexionsflag um 1 inkrementiert. Ein Meldeprozeßschritt 48 meldet dann, daß die Aufzeichnung ein echtes Ziel oder ein reflektiertes Ziel darstellt.
  • Wenn der Prozeß zur Feststellung der Modusgültigkeit 44 mindestens einen gültigen Moduscode in der Eingangsaufzeichnung meldet, wird ein Modussuch-Prozeß 50 durch Schleifendurchlauf in der Zieldatenbasis und Suchen nach einem Moduscode, der gleich dem Moduscode der Eingangsaufzeichnung ist, implementiert. Wenn ein Prozeß zur Feststellung der Modusübereinstimmung 52 einen übereinstimmenden Moduscode in der gleichen Radarabtastung wie in der Eingangsaufzeichnung feststellt, dann berechnet ein Prozeß zur Berechnung der Reichweitendifferenz 54 die Reichweitendifferenz ΔR unter Verwendung der Gleichung (6). Die Differenz zwischen der Reichweite der Eingangszieldatenaufzeichnung vom Abfragesender 18 und der Reichweite vom Abfragesender 18 jedes Ziels, der in der Datenbasis mit dem gleichen Moduscode festgestellt wird, wird bestimmt. Diese Reichweitendifferenzen werden verglichen, um die maximale Reichweitendifferenz ΔRmax zwischen der Reichweite der Eingangszielaufzeichnung und der Zielaufzeichnung in der Datenbasis mit dem gleichen Moduscode wie die Eingangszielaufzeichnung zu bestimmen. Die maximale Reichweitendifferenz ΔRmax wird gespeichert. Ein Prozeß zum Vergleichen mit einem Reichweitenschwellwert 56 vergleicht die gespeicherte maximale Reichweitendifferenz ΔRmax, und dann mit einem Reichweitenschwellwert. Wenn der Prozeß zur Feststellung der Modusübereinstimmung 52 keine Aufzeichnung in der Datenbasis mit einem Moduscode findet, der mit dem Moduscode der Eingangsaufzeichnung übereinstimmt, wird der Prozeß zur Berechnung der Reichweitendifferenz 54 übersprungen.
  • Wenn die maximale Reichweitendifferenz ΔRmax nicht größer ist als der vorbestimmte Reichweitenschwellwert, dann dekrementiert ein Prozeß zum Dekrementieren des Reflexionsflags 58 das Reflexionsflag. Wenn der Prozeß zum Vergleichen mit dem Reichweitenschwellwert 56 anzeigt, daß die maximale Reichweitendifferenz ΔRmax größer ist als der Reichweitenschwellwert, dann inkrementiert ein Prozeß zum Inkrementieren des Reflexionsflags 60 das Reflexionsflag.
  • Nachdem das Reflexionsflag entweder dekrementiert oder inkrementiert worden ist, verwendet die Erfindung als nächstes einen Prozeß zum Prüfen des Reflexionsflags 62, um zu bestimmen, ob das Reflexionsflag RE größer als null ist. Wenn das Reflexionsflag nicht größer als null ist, meldet ein Meldeschritt 64, daß die ankommende Zieldatenaufzeichnung als eine akzeptiert wird, die ein echtes Ziel darstellt. Wenn das Reflexionsflag größer als null ist, dann berechnet ein Reflexionberechnungsprozeß 62 die Reflexionsreichweite und den Azimut unter Verwendung der Gleichungen (13) und (19). Als nächstes inkrementiert ein Reflektorabbildungszellenprozeß 68 den Reflektorabbildungszellenzähler, und der Meldeschritt 64 zeigt an, daß die ankommende Zieldatenaufzeichnung ein reflektiertes Ziel darstellt.
  • Der Prozeß berechnet dann den Frontwinkel jedes Objekts, das als ein Reflektor-Objekt identifiziert worden ist, unter Verwendung der Gleichung (19).
  • In erfindungsgemäßen Tests, die auf der Grundlage von aufgezeichneten Daten aus drei verschiedenen Standorten durchgeführt worden sind, wies die Erfindung mehr als 95% der reflektierten Ziele zurück, während mit einer Wahrscheinlichkeit von mehr als 99% echte Zielmeldungen beibehalten worden sind. Die Reflektorabbildungsfunktion stellt eine beständige Anzeige aller Hauptreflektoren im Überwachungsbereich dar.
  • Das Ergebnis der reflektierten Zielzurückweisung ist in 1A bis 1C dargestellt. Die echten Ziele bleiben erhalten, wenn die reflektierten Ziele zurückgewiesen werden. 12 zeigt die Ergebnisse der Reflektor-Objektabbildung. Die Reflektor-Objekte werden auf der Grundlage einer Ermittlung des echten und reflektierten Ziels gemäß der Erfindung, wie oben beschrieben, abgebildet. 13 zeigt alle Meldungen, die korrelierten, nichtkorrelierten und reflektierten Meldungen für eine Anzahl von Abtastungen.

Claims (7)

  1. Verfahren zur Identifizierung von Falschziel-Signalen, die durch Reflektion von Radarsignalen von einem Reflektorobjekt (20) in einem Überwachungsbereich verursacht werden, unter Verwendung eines Luftverkehrskontrollradarsystems, das einen Radarabfragesender (18) aufweist, der so ausgebildet ist, daß er einen Radarsenderempfänger umfaßt, der dafür eingerichtet ist, Aufzeichnungen von Radarsignalen, die Positionen von Zielen anzeigen, optisch darzustellen und Moduscode-Radarsignale von Zielen, die jedes Ziel identifizieren, zu verarbeiten, mit den folgenden Schritten: Erzeugen einer ersten Radardatenmeldung, wobei die erste Meldung eine erste Radardatenaufzeichnung für die Position eines ersten Ziels (14) mit einem gewählten Moduscode umfaßt, die erste Meldung ferner eine zweite Radardatenaufzeichnung für die Position eines zweiten Ziels (16) mit dem gleichen gewählten Moduscode umfaßt, so daß angezeigt wird, daß die erste und zweite Radardatenaufzeichnung mehrere Darstellungen eines einzelnen Ziels sind; dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren ferner die folgenden Schritte umfaßt: Erzeugen einer zweiten Radardatenmeldung, wobei die zweite Meldung eine erste Radardatenaufzeichnung für die Position des ersten Ziels (14) mit dem gleichen gewählten Moduscode und eine zweite Radardatenaufzeichnung für die Position des zweiten Ziels (16) mit dem gleichen gewählten Moduscode umfaßt; Berechnen der Radialgeschwindigkeit des ersten und zweiten Ziels unter Verwendung der ersten und zweiten Radardatenmeldung und der Zeitperiode zwischen der ersten und zweiten Meldung; Bestimmen einer ersten korrigierten Reichweite (RT) vom Radarabfragesender (18) für das erste Ziel (14) und einer zweiten korrigierten Reichweite (R1 + R2) vom Radarabfragesender (18) für das zweite Ziel (16) unter Verwendung der berechneten Radialgeschwindigkeiten des ersten und zweiten Ziels (14, 16), um eine beliebige Zeitdifferenz zwischen den Messungen der ersten und zweiten Reichweiten in der ersten und zweiten Meldung zu korrigieren, so daß die erste korrigierte Reichweite (RT) und die zweite korrigierte Reichweite (R1 + R2) ermittelt werden, die korrigierte Messungen der ersten und zweiten Reichweiten (RT, R1 + R2) darstellen, die auf den gleichen Zeitpunkt bezogen sind; Vergleichen der korrigierten Messungen der ersten und zweiten Reichweiten (RT, R1 + R2), um zu bestimmen, welches Zielsignal die größte Reichweite (R1 + R2) hat; und Identifizieren des Zielsignals mit der größten Reichweite (R1 + R2) als falsch.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, ferner mit den folgenden Schritten: Messen eines Azimuts, einer Reichweite und einer Höhe sowohl für das erste als auch für das zweite Ziel; und Berechnen einer Reichweite des Reflektorobjekts vom Abfragesender als Funktion der Azimut-, Reichweite- und der Höhenmessungen.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, ferner mit dem Schritt: Berechnen eines Frontwinkels des Reflektorobjekts in bezug auf den Abfragesender als Funktion der Azimut-, Reichweiten- und Höhenmessungen.
  4. Verfahren nach Anspruch 2, ferner mit dem Schritt: Speichern der Reichweite (R1) des Reflektorobjekts (20) vom Abfragesender (18) und des Frontwinkels des Reflektorobjekts (20) in einer Datenbasis.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, ferner mit dem Schritt: Speichern in der Datenbasis jeder Aufzeichnung der Radardaten, das vom Radarsystem gebildet wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, ferner mit den folgenden Schritten: Erzeugen einer neuen Radardatenaufzeichnung für die Position eines ankommenden Ziels; Berechnen einer Reichweitendifferenz zwischen dem ankommenden Ziel und jedem Ziel in der Datenbasis, für das eine Moduscodeübereinstimmung mit dem ankommenden Ziel vorhanden ist, um zu bestimmen, ob die neue Aufzeichnung ein Falschziel-Signal ist; und Initialisierung einer neuen Aufzeichnungsposition in der Datenbasis, wenn das ankommende Ziel keine Moduscodeübereinstimmung mit einem bestehenden Ziel in der Datenbasis hat.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, ferner mit den folgenden Schritten: Bestimmen einer Reichweite vom Radarabfragesender (18) für das ankommende Ziel; Vergleichen der Reichweite für das ankommende Ziel mit Reichweitendaten, die in der Datenbasis für andere Ziele mit dem gleichen Moduscode wie das ankommende Ziel gespeichert sind, um eine maximale Reichweitendifferenz zu bestimmen; und Identifizieren der neuen Radardatenaufzeichnung als Falschziel-Signal, wenn die maximale Reichweitendifferenz größer als ein Schwellwert ist.
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