DE19620682C2 - Verfahren zur Lokalisierung und Identifizierung von Objekten mittels eines codierten Transponders - Google Patents
Verfahren zur Lokalisierung und Identifizierung von Objekten mittels eines codierten TranspondersInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Lokalisierung und
Identifizierung von Objekten mittels eines codierten Trans
ponders in Verbindung einer in Luft- und
Raumfahrzeugen mitgeführten SAR-(Synthetic-Aperture-Radar)
Einrichtung.
Wegen ihrer Unabhängigkeit vom Wetter, von Sichtbedingungen
und vom Sonnenstand werden abbildende Radarsysteme immer
häufiger eingesetzt. Mit Hilfe des Prinzips des Radars mit
synthetischer Apertur (SAR) läßt sich mit kompakten Antennen
unabhängig von der Entfernung eine hohe räumliche Auflösung
erzielen. Damit ist ein Einsatz von SAR-Systemen in Flugzeu
gen und Satelliten möglich. Allerdings reicht die erzielbare
räumliche Auflösung bei bestimmten Anwendungen nicht aus, da
Objekte, deren Größe mit derjenigen der Auflösungszelle ver
gleichbar ist, nicht mehr eindeutig zu identifizieren und
damit zu lokalisieren sind.
Zum Kalibrieren von SAR-Geräten werden in der Regel aktive
oder passive Transponder eingesetzt. In einer SAR-Aufnahme
bilden aktive Transponder aufgrund ihres großen und definierten
Rückstreu-Querschnitts einen hellen Punkt bekannter Inten
sität. Dieser Wert kann zur Auswertung der restlichen Bildda
ten als Referenzwert herangezogen werden. Eine zusätzliche Co
dierung der Radarsignale bewirkt, daß die von dem Transponder
abgegebenen Signale nur bei einer entsprechenden Prozessie
rung, d. h. einer Korrelation mit der gleichen Codesequenz, der
SAR-Daten sichtbar gemacht werden können.
Aus DE 32 48 879 A1 ist ein Verfahren zur Erzeugung künstli
cher Zielmarken in der Abbildung eines Radars mit synthetischr
Apertur (SAR) bekannt. Bei diesem Verfahren werden mittels
eines transparenten Echo-Implsübertragers, d. h. eines Trans
ponders, der in einem mit SAR kartographierten Areal am Boden
angeordnet ist, vom SAR ausgehende Impulse empfangen; diese
Impulse werden in dem Transponder nach einer vorgegebenen Ein
stellung ihrer Frequenz so versetzt, zeitlich verzögert, ver
stärkt und wieder zurückgesendet, daß sich die vom SAR abge
bildeten Echos durch ihre Intensität und Form deutlich von der
Umgebung abheben. Ferner werden in Bezug auf ein bekanntes Ko
ordinatensystem wählbare Positionen, Punkte oder Areale im Ge
lände unter Ausnutzung des dem SAR eigenen Arbeitsprinzips,
d. h. einer Signalkorrelation in Entfernungs- und Azimutrich
tung, und unter Ausschluß zusätzlicher Informationskanäle oder
Mittel zum SAR markiert.
Durch die Frequenzumsetzung der Eingangssignale im Transponder
und deren zeitliche Verzögerung ist der Informationsinhalt
dieser Signale keineswegs in nennenswerter Weise gestört, da
es sich um eine lineare Frequenzumsetzung handelt, bei der die
Information unverändert bleibt und somit das dem SAR-System
eigene Arbeitsprinzip weiterhin angewendet werden kann, um Po
sitionen zu markieren.
Bei den bekannten, bisher verwendeten aktiven Transpondern ist
nachteilig, daß bei solchen Transpondern ohne eine Signalco
dierung die Lokalisierung und Identifizierung von Objekten,
insbesondere in einer Umgebung mit hoher Reflektivität sehr
erschwert ist.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, Verfahren und eine Ein
richtung zur Durchführung der Verfahrens zu schaffen, bei
welchen mittels eines codierten Transponders Objekte, insbe
sondere auch in einer Umgebung mit hoher Reflektivität, genau
und sicher lokalisiert und identifiziert werden können.
Gemäß der Erfindung ist dies bei Verfahren zur Lokalisierung
und Identifizierung von Objekten mittels eines codierten
Transponders in Verbindung mit einer in Luft- und Raumfahr
zeugen mitgeführten SAR-Einrichtung durch die Merkmale in An
spruch 1 oder 2 erreicht.
Hierbei wird bei dem Verfahren nach Anspruch 1 zuerst das von
der mitgeführten SAR-Einrichtung abgegebene und von einem
Transponder empfangene Signal so verändert, daß die inhärente
Dopplerinformation für die SAR-Auflösung in Azimut-Richtung
unbrauchbar wird. Dagegen wird bei dem Verfahren nach An
spruch 2 das von der mitgeführten SAR-Einrichtung abgegebene
und von dem Transponder empfangene Signal so verändert, daß
die Chirp-Signalstruktur des SAR-Signals, welche zur Fokus
sierung des Transponders in Entfernungsrichtung benutzt wird,
umgekehrt. Hierauf wird sowohl bei dem Verfahren nach An
spruch 1 als auch bei demjenigen nach Anspruch 2 das den
Transponder repräsentierende Ziel nach der konventionellen
SAR-Prozessierung in der SAR-Szene fokussiert und ist damit
unsichtbar. Schließlich wird bei den Verfahren nach Anspruch
1 und 2 in einer gesondert durchgeführten Signalverarbeitung
mittels einer entsprechend Referenzfunktion des Transponder
signals dieses fokussiert und damit bei dem Verfahren nach
Anspruch 1 das übrige SAR-Bild defokussiert, während bei dem
Verfahren nach Anspruch 1 das übrige SAR-Bild in Entfernungs
richtung verschmiert wird.
In der Szenerie, die von der SAR-Einrichtung abgebildet wird,
sind die Transpondersignale somit nicht, wie beispielsweise
bei dem aus DE 32 48 879 A1 bekannten Verfahren durch ihre
Intensität und Form deutlich von der Umgebung abgehoben, son
dern die Transpondersignale bleiben im SAR-Bild unsichtbar.
Das erfindungsgemäße Verfahren dient somit dazu, Ziele "un
sichtbar" zu machen.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Phaseninforma
tion, welche beim üblichen SAR-Verfahren bei sich bewegenden
Objekten zur Gewinnung der Azimut-Information verwendet wird,
durch die Art der Modulation, durch welche die empfangenen
Signale mit einer zusätzlichen dominierenden Signalstruktur
versehen werden, zerstört. Da bei den erfindungsgemäßen Ver
fahren ferner durch entsprechende Prozessierung der Daten der
Transponder im SAR-Bild bei der SAR eigenen Prozessierung
vollständig unterdrückt wird, besteht bei den erfindungsgemä
ßen Verfahren die Möglichkeit, entweder den Transponder oder
den Hintergrund sichtbar zu machen. Dies ist bei dem aus
DE 32 48 879 A1 bekannten Verfahren nicht möglich.
Auch muß bei Anwendung der erfindungsgemäßen Verfahren in dem
Transponder das Signal nicht absichtlich verzögert werden wie
bei dem angeführten Stand der Technik, um das Echo im Bild an
eine Stelle des Hintergrundes mit niedriger Rückstreuung zu
verschieben. Vielmehr bietet bei der Erfindung der mit einer
Kennung modulierte Transponder den Vorteil, daß keine vom
Bildinhalt abhängige Verzögerung eingestellt werden muß. Da
ferner der Transponder vor einem defokussierten Hintergrund
erscheint, stören auch umgebende Gebiete mit hoher Reflekti
vität wenig bzw. überhaupt nicht.
Bei bestimmten Anwendungen kann darüber hinaus das Verbergen
eines Transponders ein ganz wesentlicher Vorteil sein. Eine
derartige Anwendung ist beispielsweise die Kennzeichnung von
Objekten, die von einem SAR-Satelliten aus geortet und iden
tifiziert werden, wovon jedoch andere Nutzer des Satelliten
keine Kenntnis bekommen sollen. Eine konkretes Beispiel hier
für wäre die Etikettierung ("Tagging") von Waffensystemen,
deren Standort beispielsweise in einem Abrüstungsvertrag kon
trolliert werden soll.
Gemäß der Erfindung ist ferner eine Einrichtung zur Durchfüh
rung der Verfahren nach den Ansprüchen 1 oder 2 angegeben.
Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die an
liegenden Zeichnungen im einzelnen erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform eines
Transponders zur Durchführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens;
Fig. 2a und 2b schematische, prinzipielle Darstellungen einer
Wiedergabe mit Azimutmodulation, und zwar Fig. 2a ein
normal-prozessiertes SAR-Bild und Fig. 2b ein Bild mit
fokussiertem Transponder und unterdrücktem Hinter
grund;
Fig. 3a eine dreidimensionale Darstellung mit Azimut-Modula
tion des Hintergrunds mit dekorreliertem Transponder;
Fig. 3b eine der Fig. 3a entsprechende, dreidimensionale Dar
stellung mit Azimut-Modulation eines korrelierten
Transponders mit defokussiertem Hintergrund;
Fig. 4a eine Darstellung eines SAR-Bildes mit Azimut- und
Entfernungs-Modulation der Umgebung eines Transpon
ders, und
Fig. 4b einen vergrößerten Ausschnitt der Darstellung in
Fig. 4a eines SAR-Bildes mit Azimut- und Entferungs-
Modulation in der Umgebung des Transponders.
Obwohl es in Fig. 1 im einzelnen nicht dargestellt ist, sind
eine Empfangsantenne AE und eine Sendeantenne AS um 90°
gegeneinander gedreht, um eine ausreichende Entkopplung in
Form einer Polarisationsentkopplung zu erreichen. Hierbei
gehören Blöcke 1 bis 6 zum Empfängerteil eines Transponders
und Blöcke 15 bis 21 zu dessen Sendeteil. Dazwischen vorge
sehene Blöcke 7 bis 14 bilden einen (vorstehend bereits er
wähnten) Modulator in Form eines binären Phasenmodulators.
Die einzelnen Blöcke 1 bis 21 sind in der aus der Zeichnung
ersichtlichen Weise miteinander verbunden und enthalten im
einzelnen folgende Komponenten:
Wie bereits ausgeführt, sind die Empfangsantenne AE und die
Sendeantenne AS zur Polarisationsentkopplung um jeweils
45° zu der vertikalen Polarisationsebene gedreht, was einer
Signaldämpfung von jeweils 3 dB entspricht. Ein mittels der
Antenne AE empfangenes Signal mit einer Eingangsleistung PET
von beispielsweise -45 dBm wird von einem rauscharmen Ver
stärker 1 um beispielsweise 26 dB verstärkt. In einem nachge
ordneten Bandpaßfilter 2 für das C-Band werden störende
Signalanteile unterdrückt.
In einem Mischer 3 wird aus dem C-Band auf eine Zwischenfre
quenz (IF) von beispielsweise 300 MHz herabgemischt. Eine
Mischfrequenz von beispielsweise 5 GHz, deren Pegel etwa 7 dBm
beträgt, wird von einem externen Synthesizer 22 erzeugt. Die
Abwärtsmischung erfolgt hierbei zur besseren Signalverarbei
tung. Mittels eines dem Mischer 3 nachgeordneten Dämpfungs
glieds 4 werden die von einem Filter 5 reflektierten
Frequenzanteile unterdrückt, und das Dämpfungsglied 4 dient
daher zur Einstellung der Gesamtverstärkung. Das Filter 5 ist
ein ZF-Bandpaßfilter, das Störfrequenzen, welche durch das
Abwärtsmischen entstanden sind, unterdrückt. Ein GPD-Ver
stärker 6 bewirkt eine Verstärkung des Signals auf einen Pe
gel von 0 dBm, was einer Verstärkung von etwa 36 dB entspricht.
In einem dem Verstärker 6 nachgeordneten Splitter 7 wird das
HF-Signal in zwei Pfade aufgeteilt, von denen der eine zu
einem Ringmischer 14 führt, während der zweite Pfad zur
Taktgewinnung und Codeerzeugung zu einer Einrichtung (Blöcke
8 bis 13) führt. Ein dem Splitter 7 nachgeordneter Detektor 8
erzeugt die Hüllkurve der eingehenden Hochfrequenz-Pulse. Das
Ausgangssignal des Detektors 8 weist eine negative Polarität
auf, und seine Amplitude ist proportional zum Eingangspegel.
Ein Operationsverstärker 9 arbeitet invertierend, um das ne
gative Ausgangssignal des Detektors 8 auf TTL-Pegel anzuhe
ben. Der Verstärker 9 ist als Komparator geschaltet, um eine
Umschaltung zwischen log "0" und log "1" bei einer bestimmten
Schaltschwelle zu gewährleisten. Das TTL-Signal ist ein
Rechteck-Pulssignal mit der gleichen Pulsfolgefrequenz und
Pulsdauer wie vor dem Verstärker 9.
Mit einem dem Verstärker 9 nachgeschalteten Monoflop 10 wird
ein Taktpuls (Trigger) mit einer Zeitdauer von beispielsweise
1 ms erzeugt. Hierbei wird der Taktpuls von der abfallenden
Flanke des Rechteck-Pulssignals abgeleitet.
Die Erzeugung eines Triggersignals mit fallender Flanke hat
folgende Gründe:
- - Das Hochfrequenz-Pulssignal hat eine kurze Laufzeit vom Splitter 7 zum Phasenmodulator (Blöcke 8 bis 13).
- - Die Signallaufzeit für den Detektor und die Takterzeugung sowie die Code-Austaktung sind um ein Vielfaches länger.
- - Würde der Takt mit der steigenden Pulsflanke erzeugt, würde die Phase im Phasenmodulator kurz nach Beginn des Hochfre quenz-Pulses umgetastet. Dies hätte eine fehlerhafte und nicht zu definierende Signalstruktur zur Folge.
Aus diesen Gründen erfolgt die Takterzeugung mit fallender
Pulsflanke, was eine Phasenumtastung erst nach dem Hochfre
quenz-Puls zur Folge hat, welcher den Takt erzeugt hat. Auf
grund dessen geht der erste einlaufende Hochfrequenz-Puls
ohne eine Phasenumtastung durch den Modulator. (Da im An
fangszustand der Code auf "0" steht, wird diese Phasenlage
als 0°-Phase definiert.)
Eine Taktanzeige erfolgt durch ein D Flip-Flop 11, das eine
LED ansteuert. Mit dem ersten erzeugten Takt leuchtet die
Anzeige auf und kann nach Ausbleiben des Taktes, wodurch das
Signalende angezeigt wird, durch einen Taster (RESET) ge
löscht werden. In einem nachgeordneten Codegenerator 12 wird
ein Code mit einer Länge von 1023 Bit erzeugt.
Eine Symmetriereinheit 13 wandelt das Codesignal (TTL-Pegel)
in ein bipolares Signal (±2 V) um, da der nachgeordnete Ring
mischer 14 nur mit einem bipolaren Signal gesteuert werden
kann. Mit diesem seriell ausgegebenen Code (1 Bit pro Takt)
werden die beiden Diodenpaare des Ringmischers 14 gesteuert.
Der Codezustand bildet also die Referenz für die Phasenlage
der Hochfrequenz-Pulse.
An einem Eingang des Ringmischer 14 liegen die Hochfrequenz-
Pulse und am Zwischenfrequenz-Eingang IF (Intermediate Fre
quency) das Codesignal zur Phasenumtastung an. Die Phasenum
tastung (PSK: Phase Shift Keying) erfolgt durch Umschalten
zwischen den beiden Pfaden des Splitters 7. Am Hochfrequenz-
Ausgang RF (Radio Frequency) wird das phasenmodulierte
Signal abgegriffen.
Ein festes Dämpfungsglied 15 und ein variables Dämpfungsglied
16 dienen zur Einstellung der Gesamtverstärkung des Signals.
In einem den Dämpfungsgliedern 15 und 16 nachgeordneten Mi
scher 17 wird das Signal aus der Zwischenfrequenz-Ebene mit
tels des externen Synthesizers 22, der eine Mischfrequenz von
5 GHz und eine Pegel von etwa 7 dBm hat, ins C-Band aufwärtsge
mischt. Der nachgeordnete, zweistufige C-Bandverstärker 18 be
wirkt eine Signalverstärkung von 22 dB.
Mittels eines weiteren Dämpfungsglieds 19 sollen die von einem
Bandpaßfilter 20 reflektierten Frequenzanteile unterdrückt
werden; somit dient das Dämpfungsglied 19 zur Einstellung der
Gesamtverstärkung. Mittels des Bandpaßfilters 20 im C-Band
werden Störfrequenzen unterdrückt, welche durch das Aufwärts
mischen entstanden sind. Mittels eines Leistungsverstärkers 21
wird das Sendesignal auf den jeweils geforderten Pegel ge
bracht.
In Fig. 2a ist eine Darstellung eines normal-prozessierten SAR-
Bilds mit Azimut-Modulation wiedergegeben. In Fig. 2a zeigt
eine überstrahlte Azimutlinie den unfokussierten Transponder
während seiner ganzen Sichtbarkeitsdauer während der Beleuch
tung durch einen Satelliten. Die von der Anmelderin gewollte
"Überstrahlung" der Azimutlinie diente hierbei lediglich Test
zwecken.
Der rechts neben Fig. 2a angeordneten Fig. 2b ist ein der Fig. 2a
entsprechendes Bild jedoch mit fokussiertem Transponder und
unterdrücktem Hintergrund zu entnehmen. Sowohl in Fig. 2a als
auch in Fig. 2b ist die Position des Transponders jeweils mit
einem Kreis gekennzeichnet, in dessen Mittelpunkt, wie in
Fig. 2b angedeutet, der Transponder selbst angeordnet ist. In
den beiden Fig. 2a und 2b ist auf der Abszisse die Entfer
nung und auf der Ordinate der Azimut jeweils in km aufgetra
gen.
In Fig. 3a ist mit einer Azimut-Modulation eine dreidimensiona
le Darstellung des Hintergrundes mit einem dekorrelierten
Transponder wiedergegeben, wobei auf der senkrecht zur Wieder
gabeebene eingetragenen Achse die Amplitude aufgetragen ist.
Im Unterschied zu Fig. 3a ist in Fig. 3b mit einer Azimut-Modu
lation eine dreidimensionale Darstellung eines korrelierten
Transponders mit einem defokussierten Hintergrund wiedergege
ben.
Mit Hilfe der Codemodulation wird nach der Prozessierung
eines SAR-Bildes der Transponder so defokussiert, daß er im
Bild unterdrückt wird. Da das Maß der Unterdrückung unter Um
ständen nicht ausreicht, um den Transponder unsichtbar zu ma
chen, wird zusätzlich, und in Verbindung mit der Reduzierung
der Sendeleistung des Transponders, das von dem SAR-Gerät ver
wendete Pulskompressionsspektrum (Chirp) umgekehrt. Werden die
SAR-Daten unter Berücksichtigung des Codes und des geänderten
Chirp-Verlaufs prozessiert, dann läßt sich der Transponder
wieder fokussieren und als ein heller Punkt orten.
Mit der Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens kann wahlweise außer der Azimut-Modulation
zusätzlich eine Entfernungs-Modulation durchgeführt werden.
Dies geschieht durch eine Umkehr des intra-modulierten
SAR-Sendesignals (Chirp), wobei ein Aufwärts-Chirp in
einen Abwärts-Chirp umgewandelt wird oder umgekehrt. Dies wird
durch eine entsprechende Umsetzung der Transpondersignale er
reicht.
Der anhand von Fig. 1 bisher beschriebene Transponder ist für
eine Zwischenfrequenz von 300 MHz ausgelegt. Durch Verwenden
unterschiedlicher Mischfrequenzen im Sende- und Empfangsteil
des Transponders wird eine Umkehr der Chirp-Modulation be
wirkt. Hierzu ist in Fig. 1 ein schematisch angedeuteter Schal
ter 23 vorgesehen, mit welchem zwischen dem Snythesizer 22 und
einem gestrichelt wiedergegebenen Synthesizer 24 umgeschaltet
werden kann, wobei letzterer eine Mischfrequenz von 5,6 GHz
hat.
Bei einer Beschränkung auf die Azimut-Modulation der Transpon
dersignale können die SAR-Daten entweder für eine Fokussierung
des Transpondersignals oder für eine Fokussierung der passiven
Signale der Umgebung prozessiert werden.
Durch eine zusätzliche, wahlweise durchgeführte Entfernungs-
Modulation kann der Transponder im SAR-Bild zusätzlich um
≧ 25 dB unterdrückt werden. Damit beträgt dann die Unter
drückung in Azimut- und in Entfernungsrichtung insgesamt ≧ 50 dE.
Um den gleichen Betrag werden dann auch natürliche Punkt
ziele bei einer den Strukturen der Transponder-Signale ange
paßten Prozessierung unterdrückt.
In Fig. 4a und 4b sind entsprechend ausgewertete Datensätze
eines SAR-Bildes mit Entfernungs- und Azimut-Modulation in der
Umgebung eines Transponders wiedergegeben, wobei die Transpon
derposition wieder durch einen Kreis gekennzeichnet ist, in
dessen Kreismittelpunkt sich der Transponder befindet. Sowohl
in Fig. 4a als auch in Fig. 4b sind auf der Abszisse die Entfer
nung und auf der Ordinate der Azimut jeweils in km eingetra
gen. Wie den unterschiedlichen Eintragungen an der Abszisse
bzw. der Ordinate zu entnehmen ist, stellt Fig. 4b lediglich
einen vergrößerten Ausschnitt von Fig. 4a dar, wobei der Mit
telpunkt des Kreises in Fig. 4b wiederum der Position des
Transponders entspricht.
Es sind somit zwei Verfahren mit einem codierten Transponder
geschaffen, mit deren Hilfe Objekte so gekennzeichnet werden
können, daß sie im SAR-Bild eindeutig detektiert werden. Bei
beiden Verfahren wird hierbei der Transponder in einem konven
tionell prozessierten SAR-Bild unterdrückt, und bei beiden
Verfahren werden bereits existierende und eingesetzte SAR-Sy
steme ohne eine Modifikation benutzt.
Bei dem ersten Verfahren wird das im Transponder empfangene
SAR-Signal von Radarimpuls zu Radarimpuls nach einer pseudobe
liebigen Codefolge phasenumgetastet, bevor es wieder ausge
strahlt wird. Im SAR-Bild wird der Transponder dadurch defo
kussiert. Bei Kenntnis dieses Codes der pseudobeliebigen Code
folge und der entsprechenden Prozessierung der SAR-Daten läßt
sich der Transponder fokussieren und ohne Ortungsfehler im
SAR-Bild lokalisieren. Der Code kennzeichnet dann den Trans
ponder und das Objekt auf dem der Transponder angebracht ist.
Trotz eines etwas höheren Aufwandes zur Prozessierung der Da
ten und einer begrenzten Unterdrückung des Transponders im
konventionell prozessierten SAR-Bild liegen die Vorteile die
ses Verfahrens in der Einfachheit der Transponderauslegung und
dem vernachlässigbaren Lokalisierungsfehler.
Bei den zweiten Verfahren wird zusätzlich zur Phasenumtastung
(PSK) der empfangenen Impulse die vom SAR zur Impulskompres
sion erzeugte Chirp-Modulation im Transponder umgekehrt. Da
durch wird der Transponder im konventionell prozessierten SAR-
Bild weiter unterdrückt und damit gänzlich unsichtbar. Wegen
der Umkehrung der Chirp-Modulation verschwindet die Doppler-
Modulation des Transpondersignals und die SAR-Auflösung geht
verloren.
Bei Prozessierung der SAR-Daten mit umgekehrter Chirp-Modula
tion mit Hilfe des synchronisierten Codes läßt sich dann der
Transponder detektieren. Durch eine Bestimmung des Schwer
punkts der Transponder-Amplitude kann der Transponder im SAR-
Bild lokalisiert werden. Die besonderen Vorteile dieses Ver
fahrens liegen in der einfacheren Datenprozessierung und in
der vollständigen Unterdrückung des Transpondersignals im kon
ventionell prozessierten SAR-Bild.
Ein gemäß der Erfindung entsprechend codierter Transponder
kann generell sowohl im militärischen als auch im zivilen Be
reich eingesetzt werden, um verschiedenartige Objekte zu loka
lisieren und zu identifizieren. So könnten beispielsweise im
militärischen Bereich Militärfahrzeuge erkannt und genau loka
lisiert werden. Im zivilen Bereich könnten beispielsweise ab
gelöste Eisberge festgestellt und über einen längeren Zeitraum
verfolgt und damit genau lokalisiert werden.
Claims (3)
1. Verfahren zur Lokalisierung und Identifizierung von Objek
ten mittels eines codierten Transponders in Verbindung mit
einer in Luft- und Raumfahrzeugen mitgeführten SAR-Einrich
tung, dadurch gekennzeichnet, daß das von der mitgeführten
SAR-Einrichtung abgegebene und von dem Transponder empfangene
Signal so verändert wird, daß die inhärente Dopplerinformati
on für die SAR-Auflösung in Azimuth-Richtung unbrauchbar
wird,
das den Transponder repräsentierende Ziel nach der konventio nellen SAR-Prozessierung in der SAR-Szene defokussiert wird und damit unsichtbar ist, und
in einer gesondert durchgeführten Signalverarbeitung mittels einer entsprechenden Referenzfunktion des Transponder-Signals dieses fokussiert und damit das übrige SAR-Bild defokussiert wird.
das den Transponder repräsentierende Ziel nach der konventio nellen SAR-Prozessierung in der SAR-Szene defokussiert wird und damit unsichtbar ist, und
in einer gesondert durchgeführten Signalverarbeitung mittels einer entsprechenden Referenzfunktion des Transponder-Signals dieses fokussiert und damit das übrige SAR-Bild defokussiert wird.
2. Verfahren zur Lokalisierung und Identifizierung von Objek
ten mittels eines codierten Transponders in Verbindung mit
einer in Luft- und Raumfahrzeugen mitgeführten SAR-Einrich
tung, dadurch gekennzeichnet, daß das von der mitgeführten
SAR-Einrichtung abgegebene und von dem Transponder empfangene
Signal so verändert wird, daß die Chirp-Signalstruktur des
SAR-Signals, welche zur Fokussierung des Transponders in Ent
fernungsrichtung benutzt wird, dabei umgekehrt wird, und da
mit das den Transponder repräsentierende Ziel nach der kon
ventionellen SAR-Prozessierung in der SAR-Szene defokussiert
wird und damit unsichtbar ist, und
in einer gesondert durchgeführten Signalverarbeitung mittels
einer entsprechenden Referenzfunktion des Transponder-Signals
dieses fokussiert und das übrige SAR-Bild in Entfernungsrich
tung verschmiert wird.
3. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der
Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
einem Empfängerteil eines Transponders, in welchem ein emp fangenes Signal nach Verstärkung (1) und Bandpaßfilterung (2) in einer von einem oder zwei externen Synthesizern (22; 23) versorgten Mischstufe (3) aus dem C-Band herabgemischt, ge dämpft(4), nochmals bandpaß-gefiltert (5) und am Ausgang wie der verstärkt (6) wird,
ein Splitter (7) nachgeordnet ist, der das verstärkte HF-Aus gangssignal des Empfängerteils in zwei Pfade aufteilt, von denen der eine Pfad zu einem Ringmischer (14) und der zweite Pfad zur Taktgewinnung und Codeerzeugung zu einer Einrichtung (8 bis 13) führt,
welcher das Ausgangssignal eines Detektors (8) mit negativer Polarität und einer zum Eingangssignal proportionalen Ampli tude in einem als Komparator geschalteten Verstärker (9) in vertiert und einem Monoflop (10) zur Triggerung zugeführt wird, wobei der Triggerimpuls von der abfallenden Flanke des Pulssignals abgeleitet wird,
ein einstellbar verzögertes Ausgangssignal des Monoflop (10) einem Codegenerator (12) zugeführt wird, dessen Ausgangs signal mittels einer Symmetriereinheit (13) in ein bipolares Ausgangssignal umgewandelt wird, das an den Ringmischer (14) zur Phasenumtastung des HF-Pulses vom Splitter (7) entspre chend der Codesequenz angelegt wird,
das modulierte Signal anschließend nach Einstellung der Ge samtverstärkung (mittels Dämpfungsglieder 15, 16) in einer Mischstufe (17) mittels des einen oder der zwei externen Syn thesizer (22, 23) im C-Band einer Aufwärtsmischung und Band paßfilterung (20) unterzogen und entsprechend verstärkt (18, 21) über eine Antenne (AS) gesendet wird.
einem Empfängerteil eines Transponders, in welchem ein emp fangenes Signal nach Verstärkung (1) und Bandpaßfilterung (2) in einer von einem oder zwei externen Synthesizern (22; 23) versorgten Mischstufe (3) aus dem C-Band herabgemischt, ge dämpft(4), nochmals bandpaß-gefiltert (5) und am Ausgang wie der verstärkt (6) wird,
ein Splitter (7) nachgeordnet ist, der das verstärkte HF-Aus gangssignal des Empfängerteils in zwei Pfade aufteilt, von denen der eine Pfad zu einem Ringmischer (14) und der zweite Pfad zur Taktgewinnung und Codeerzeugung zu einer Einrichtung (8 bis 13) führt,
welcher das Ausgangssignal eines Detektors (8) mit negativer Polarität und einer zum Eingangssignal proportionalen Ampli tude in einem als Komparator geschalteten Verstärker (9) in vertiert und einem Monoflop (10) zur Triggerung zugeführt wird, wobei der Triggerimpuls von der abfallenden Flanke des Pulssignals abgeleitet wird,
ein einstellbar verzögertes Ausgangssignal des Monoflop (10) einem Codegenerator (12) zugeführt wird, dessen Ausgangs signal mittels einer Symmetriereinheit (13) in ein bipolares Ausgangssignal umgewandelt wird, das an den Ringmischer (14) zur Phasenumtastung des HF-Pulses vom Splitter (7) entspre chend der Codesequenz angelegt wird,
das modulierte Signal anschließend nach Einstellung der Ge samtverstärkung (mittels Dämpfungsglieder 15, 16) in einer Mischstufe (17) mittels des einen oder der zwei externen Syn thesizer (22, 23) im C-Band einer Aufwärtsmischung und Band paßfilterung (20) unterzogen und entsprechend verstärkt (18, 21) über eine Antenne (AS) gesendet wird.
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