DE19637843C2 - Verfahren zur Identifizierung eines Verkehrsteilnehmers und Anordnung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Identifizie­ rung eines Verkehrsteilnehmers nach dem Oberbegriff des Pa­ tentanspruchs 1 und einer Anordnung zur Durchführung des Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 8.

Die Erfindung ist insbesondere anwendbar zur Identifizie­ rung von Flugzeugen mittels eines Sekundär-Radars (SSR, "Secondary Surveillance Radar") sowie zur Überwachung des Flugweges. Dabei wird beispielsweise von einer im allgemei­ nen ortsfesten (Monopuls-)Radaranlage mindestens ein (Ra­ dar-)Abfrageimpuls, in Form eines Summensignals, ausge­ sandt. Auf diesen wird von einem (Radar-)Transponder des Flugzeuges ein (Radar-)Antworttelegramm, das zumindest eine das Flugzeug kennzeichnende Kennung enthält, ausgesandt.

Das Antworttelegramm wird von der Radaranlage mittels der Monopulsantenne empfangen und ausgewertet. Dabei entstehen ein Summen- und ein Differenzsignal. Aus diesen können bei­ spielsweise die Polarkoordinaten (Richtung, Entfernung) des Flugzeuges ermittelt werden. Aus dem Summen- und dem Diffe­ renzsignal kann außerdem ein im Videobereich vorliegendes Antworttelegramm ermittelt werden. Ein solches Antworttele­ gramm enthält sogenannte (Anfangs- und End-)Rahmenpulse, zwischen denen ein Datentelegramm, in digitalisierter Form, angeordnet ist. Dieses enthält zumindest eine digitale Ken­ nung, welche dem Verkehrsteilnehmer (Flugzeug) zugeordnet ist. Wird zumindest die Kennung in einer an die Radaranlage angeschlossenen Auswerteeinheit (Prozessor) ermittelt, so sind beispielsweise Flugweg und Kennung in symbolisierter Form auf einem (Radar-Daten-)Sichtschirm (Monitor) dar­ stellbar. Das beschriebene Verfahren ist bekannt, bei­ spielsweise aus Stevens, Michael C., Secondary Surveillance Radar, Artech House, Boston and London, Internationale Standardbuchnummer ISBN 0-89006-292-7, Seiten 119 bis 163.

Es ist ersichtlich, daß in der Auswerteeinheit (Prozessor) eine zuverlässige Auswertung des im Videobereich vorliegen­ den Antworttelegramms nur dann erfolgen kann, wenn ein un­ gestörtes Antworttelegramm vorliegt. Derartige Störungen können beispielsweise auftreten, wenn auf einen Abfrageim­ puls mehrere Antworttelegramme von verschiedenen Verkehrs­ teilnehmern (insbesondere mit unterschiedlicher Kennung) empfangen und demoduliert werden. Dabei kann ein (Gesamt-)­ Antworttelegramm entstehen, das aus mehreren ineinanderge­ schachtelten (Einzel-)Antworttelegrammen besteht. Ein sol­ cher Vorgang wird in der englischsprachigen Literatur auch "garbling" (Verschachtelung) genannt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemä­ ßes Verfahren anzugeben, welches eine zuverlässige Auswer­ tung eines (Gesamt-)Antworttelegramms ermöglicht, das mit­ tels einer Monopuls-Empfangsanordnung erzeugt wird. Der Er­ findung liegt außerdem die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens anzugeben.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die in den kennzeichnenden Teilen der Patentansprüche 1 und 8 angegebenen Merkmale. Vorteilhafte Ausgestaltungen und oder Weiterbildungen sind den weiteren Ansprüchen entnehmbar.

Ein erster Vorteil der Erfindung besteht darin, daß bei ei­ ner sogenannten "garbling"-Situation, das heißt, wenn ein (Gesamt-)Antworttelegramm aus mehreren (Einzel-)Antwortte­ legrammen zusammengesetzt ist, diese (Einzel-)Antworttele­ gramme in zuverlässiger wieder derart regeneriert werden können, daß deren zuverlässige Auswertung möglich ist.

Ein zweiter Vorteil besteht darin, daß das Verfahren weit­ gehend unabhängig ist von der Art der (standardisierten) Antworttelegramme, beispielsweise von dem sogenannten Mode, welcher in der Luftfahrt derzeit für Transponder üblich ist.

Ein dritter Vorteil besteht darin, daß analoge Signale von derzeit üblichen Monopuls-Empfängern verwendet werden kön­ nen, so daß bereits bestehende Auswerteeinrichtungen in ko­ stengünstiger Weise entsprechend der Erfindung nachrüstbar sind, denn es werden vorzugweise lediglich ein Summensignal sowie die Phasensignale benötigt. Derartige Signale entste­ hen bei einer Vielzahl von derzeit üblichen Monopuls-Emp­ fängern.

Ein vierter Vorteil besteht darin, daß zur Durchführung des Verfahrens ein sogenannter Vektorprozessor, der in der Sig­ nalverarbeitung an sich bekannt ist, einsetzbar ist, wo­ durch vorzugsweise eine besonders schnelle Signalverarbei­ tung möglich wird.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Be­ schreibung.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbei­ spielen näher erläutert unter Bezugnahme auf schematisch dargestellte Figuren. Es zeigen

Fig. 1 ein Blockbild zur Erzeugung der benötigten analogen Signale.

Fig. 2 ein schematisches Pulsdiagramm zur Erläuterung der Er­ findung.

Fig. 1 zeigt ein Blockbild eines Radarempfängers zum Empfang von Radarsignalen mittels einer Monopuls-Empfangsantenne (ANTENNA). In dem Blockbild sind alle wesentlichen Baugrup­ pen mit englischsprachigen Fachausdrücken bezeichnet, wel­ che aber einem Fachmann geläufig sind. Von der Empfangsan­ tenne (ANTENNA) werden ein Summensignal Σ und ein Diffe­ renzsignal Δ erzeugt, welche bei einem Monopulsradar üblich sind, beispielsweise bei der Frequenz 1090 MHz. Diese Signa­ le werden mittels eines lokalen Oszillators LO in einen vorgebbaren Zwischenfrequenzbereich heruntergemischt und letztendlich zwei Phasendektoren PHD1, PHD2 zugeführt. An deren Ausgängen entstehen in analoger Form die Phasenwinkel γ1, γ2. Diese werden außerdem einer Addierstufe ADS zuge­ führt, an deren Ausgang ein analoges Ausgangssignal f(Δ/Σ) entsteht. Weiterhin entsteht an einem logarithmischen Vi­ deoverstärker LV im Zwischenfrequenzbereich ein analoges Ausgangs-Summensignal Σ. Da für die vorliegende Erfindung lediglich diese analogen Ausgangssignale benötigt werden, wird aus Gründen der Klarheit von einer weiteren Beschrei­ bung der Fig. 1 abgesehen. Diese Ausgangssignale sind auch mit äquivalenten Anordnungen zum Empfang und zur Auswertung von Monopulssignalen erzeugbar, was einem Fachmann geläufig ist.

Fig. 2 zeigt ein schematisches Pulsdiagramm zur Erläuterung einer sogenannten "garbling"-Situation. Dabei ist angenom­ men, daß auf einen (Radar-)Abfrageimpuls die Transponder von drei verschiedenen Verkehrsteilnehmern (Flugzeugen) antworten. Die zeitlichen Lagen der originalen Pulsantwor­ ten Σ', Σ", Σ''' sind in den Fig. 2a bis 2c darge­ stellt, wobei die Zeit t (Abszisse) in Takt-Einheiten dar­ gestellt ist. Die Pulsantworten haben alle dieselbe Pulshö­ he und jeweils eine Pulsbreite von einem Takt. Aus Gründen der Klarheit sind lediglich die standardisierten (Rahmen-)­ Pulse (F1 = Anfang eines Antworttelegramms, F2 = Ende eines Antworttelegramms) sowie willkürlich ausgewählte standardi­ sierten Pulse C2, C4 ausgewählt. Tatsächlich vorhandene weitere Pulse, beispielsweise ingesamt 13 Stück, die zwi­ schen den (Rahmen-)Pulsen F1, F2 liegen und die in Fig. 2a bis 2c durch eine horizontale gestrichelte Linie(_ _ _) an­ gedeutet sind, werden zur Erläuterung des Verfahrens nicht benötigt, da in diesen Pulsen lediglich eine codierte In­ formation, beispielsweise eine Kennung vorhanden ist.

Fig. 2d zeigt ein daraus entstehendes (Gesamt-)Summensignal, das dem Summenkanal Σ (SUM CHANNEL) und/oder dem Videover­ stärker LV (Fig. 1) entnehmbar ist. In dem (Gesamt-)Summen­ signal sind eindeutig identifizierbare Pulse F1', C2", F1''' sowie F2''', welche alle dieselbe (Norm-)Pulshöhe be­ sitzen, vorhanden. Dagegen haben die mit Fx und Fy gekennzeichneten Pulse eine davon abweichende Pulshöhe, da diese Pulse durch den eingangs erwähnten "garbling"-Vorgang ent­ standen sind. Puls Fx ist beispielsweise aus den Pulsen F2' und F1" entstanden, Puls Fy aus den Pulsen F2" und C4'''. In dem (Gesamt-)Summensignal sind die Pulse Fx, Fy daher unsicher und nicht einer bestimmten Pulsantwort zuzuordnen.

Fig. 2e zeigt ein dem (Gesamt-)Summensignal entsprechendes (Gesamt-)Differenzsignal, das dem Differenzkanal Σ (DIFFE­ RENCE CHANNEL) (Fig. 1) entnehmbar ist. Auch in diesem (Gesamt-)Differenzsignal sind mit Fx, Fy gekennzeichnete Pulse, deren Pulshöhe nicht der (Norm-)Pulshöhe entspricht, vorhanden.

Mit dem nachfolgend beschriebenen Verfahren ist es nun in überraschender Weise möglich, auch bei einer "garbling"- Situation eine zuverlässige Trennung der zu verschiedenen Vekehrsteilnehmern gehörenden Pulsantworten vorzunehmen.

Das Verfahren beruht auf der Erkenntnis, daß bei einem (Radar-)Monopulsempfänger im Zwischenfrequenzbereich (IF- Bereich) zwischen dem (Gesamt-)Summensignal und dem (Gesamt-)Differenzsignal ein Phasenunterschied entsteht. Dieser ist unter anderem abhängig von der Empfangsrichtung, bezogen auf die (Radar-)Empfangsantenne, in welcher sich der Verkehrsteilnehmer (Transponder) befindet. Insbesondere bei Flugzeugen ist eine sehr geringe Wahrscheinlichkeit vorhanden, daß zum Zeitpunkt eines Abfrageimpulses zwei Verkehrsteilnehmern (Flugzeugen) dieselbe Empfangsrichtung zugeordnet werden muß und dieser Zustand über einen vorgeb­ bar längeren Zeitraum aufrecht erhalten bleibt. Außerdem unterscheiden sich die von verschiedenen Verkehrsteilneh­ mern (Transpondern) empfangenen Pulsantworten im allgemei­ nen durch ihre Amplituden. Alle Pulse einer Pulsantwort eines Verkehrsteilnehmers sind also durch einen bestimmten, den Verkehrsteilnehmer charakterisierenden Amplituden- und Phasenwert gekennzeichnet. Jedem Puls kann daher ein Vek­ tor, der durch einen Amplituden- und einen Phasenwert ge­ kennzeichnet ist, zugeordnet werden. Daher wird bei dem Verfahren eine vektorielle Signalverarbeitung durchgeführt, was nachfolgend näher erläutert wird.

Bei dem Verfahren werden zunächst mittels eines nicht dar­ gestellten sogenannten Rahmendecoders, welcher derzeit üb­ lich ist, die sogenannten Rahmenpulspaare (F1, F2) ermit­ telt. Dabei ist der Rahmenpulspaarabstand im wesentlichen konstant und beträgt derzeit vorzugsweise 20,3 Mikrosekun­ den. In dem bisher verwendeten Monopuls-Auswerteverfahren bei MSSR (Monopuls SSR) werden die in einer Antwort, bei­ spielsweise Σ', detektierten Informationspulse lediglich dadurch validiert (gültig erklärt), daß zu jedem Informati­ onspuls ein zugehöriger Monopulswert (arctan Δ/Σ) ermittelt wird. Anschließend wird dieser mit dem Monopulswert einer der beiden Rahmenpulse F1 oder F2 verglichen. Haben die überprüften (dreizehn) Informationspulse sowie der Rahmen­ puls alle den gleichen Monopulswert, dann werden diese Pul­ se derselben Antwort, hier Σ', zugeordnet.

Da bei diesem Beispiel die erste Antwort (Σ') ungestört ist, kann aus dieser ein eindeutig erkennbarer (identifi­ zierbarer) Referenzpuls P_x ausgewählt werden, vorzugsweise ein (Anfangs-)Rahmenpuls, beispielsweise F1' aus der ersten Antwort Σ' (Fig. 2).

Dabei ist mit der anhand der Fig. 1 beschriebenen Anordnung prüfbar, ob ein gestörter Puls vorliegt. Denn in diesem (gestörten) Fall gilt für die Phasenwinkel γ1, γ2 die Be­ dingung γ1 ≠ γ2. Ist dagegen γ1 = γ2, so liegt ein ungestörter Puls vor, beispielsweise ein ungestörter (Rahmen-)­ Puls F1'. Der Wert arctan(Δ/Σ) wird auch als Monopulswert bezeichnet. Liegt ein ungestörter Puls (γ1 = γ2) vor, so wird γ1 oder γ2 als Monopulswert genommen und bedarfsweise der weiteren Auswertung zugrunde gelegt.

Zu dem Referenzpuls P_x wird nun mittels einer vektoriellen Signalverarbeitung (Vektorprozessor), die in der Datenver­ arbeitung an sich bekannt ist, eine Korrelations-Konstante k'_x ermittelt gemäß der Formel

wobei
k'_x eine zu dem Referenzpuls (P_x) gehörende Konstante,
Σ_x ein zu dem Referenzpuls (P_x) gehörender (Summen-)­ Vektor des Summensignals,
Σ_x ein dem (Summen-)Vektor Σ_x entsprechender Betrag,
Δ_x ein zu dem Referenzpuls (P_x) gehörender (Differenz-)­ Vektor des Differenzsignals,
Δ_x einen dem Vektor Δ_x entsprechender Betrag und
|| eine Betragsbildung des zwischen den senkrechten Strichen (||) dargestellten Vektors
bedeuten.

Der Wert Σ_x/Δ_x ergibt sich aus der Formel Σ_x/Δ_x = cotγ1 = cotγ2. Das in der Formel (1) erwähnte Vorzeichen ist ab­ hängig von den Vorzeichen der Werte Σ_x und/oder Δ_x.

Diese Korrelations-Konstante k'_x wird nun bei einer gestör­ ten (Gesamt-)Antwort (Fig. 2d) verwendet, um die nächste Antwort, hier Σ", zu validieren. Denn in dem dargestellten Beispiel entsprechend Fig. 2d können zwar die zeitlichen La­ gen der Rahmenpulse F1" und F2" der zweiten Antwort Σ" detektiert werden, mittels der eingangs erwähnten Rahmende­ coder, aber die zu den beiden Rahmenpulsen F1" und F2" gehörenden Monopulswerte sind nicht ermittelbar, da diese Rahmenpulse F1", F2" als gestörte Pulse F_x, F_y (Fig. 2d) auftreten. Mit derart gestörten (Rahmen-)pulsen F_x, F_y ist ansich keine Validierung, die auf ungestörten Rahmenpulsen F1" und F2" basiert, der innerhalb von diesen liegenden Informationspulsen, die zu der zweiten Antwort Σ" gehören, möglich.

Bei dem Verfahren wird nun für jeden Puls P_n, wobei n eine ganze Zahl ist, mit 1 ≦ n ≦ m und m die Anzahl aller Pulse des Antworttelegramms bedeutet, welcher zeitlich nach der ersten Antwort Σ' auftritt, das heißt nach dem (End-)Rah­ menpuls F1' (= F_x), ein Korrelationskriterium K_n ermittelt entsprechend der Formel

wobei Formel (1') der Formel (1) entspricht und wobei
Σ_n einen zu dem Puls (P_n) gehörender (Summen-)Vektor des Summensignals,
Δ_n ein zu dem Puls (P_n) gehörender (Differenz-)Vektor des Differenzsignals,
|| eine Betragsbildung des zwischen den senkrechten Strichen (||) dargestellten Vektors
bedeuten.

Entsprechend den Formeln (3), (1') wird nun für die (ungestörten) Informationspulse, die zwischen F1', F2' (erste Antwort Σ') liegen, ein erstes Korrelationskriterium K₁ ermittelt gemäß der Formel

K₁ = |Σ₁ - k_x'Δ₁| (4)

und gespeichert als (Referenz-)Korrelationskriterium K₁. Die Formel (4) entspricht der Formel (3) für den Wert (Index) n = 1.

Für jeden der ersten Antwort Σ' nachfolgenden Puls P_n des Antworttelegramms (Fig. 2d) wird nun das derart (Formel (3)) ermittelte Korrelationskriterium K_n verglichen mit dem ge­ speicherten (Referenz-)Korrelationskriterium K₁. Ein sol­ cher Vergleich ist beispielsweise mittels einer Differenz­ bildung möglich. Dabei wird zweckmäßigerweise für das Ver­ gleichsergebnis ein vorgebbarer Toleranzbereich festgelegt. Liegt nun das Vergleichsergebnis für einen bestimmten vor­ gebbaren Puls P_n innerhalb des Toleranzbereiches, so wird festgelegt, daß dieser Puls P_n zu dem durch den Rahmenpuls, hier F1", gekennzeichneten Antworttelegramm, hier Σ" (Fig. 2b) gehört. Alle zu diesem Rahmenpuls F1" gehörenden (Antwort-)Pulse P_n werden nun gespeichert, so daß ein voll­ ständiges Antworttelegramm, hier entsprechend Σ", ent­ steht. Dieses ist durch Anfangs- und Endpulse, beispiels­ weise F1-, F2-Pulse, begrenzt. Aus einem solchen Antwortte­ legramm wird dann mit einem an sich bekannten Verfahren (Decoder) zumindest die Kennung, und damit der zugehörige Verkehrsteilnehmer, ermittelt. Dieser kann dann in an sich bekannter Weise auf einem (Daten)Sichtschirm (Monitor) dar­ gestellt werden, so daß beispielsweise ein Flugweg darge­ stellt wird.

Die in den Formel (3), (4) erwähnten Vektoren, die, auch im folgenden, durch einen Überstrich (^-) gekennzeichnet sind, und Konstanten (Skalare) sind aus Signalen, welche der An­ ordnung entsprechend Fig. 1 entnehmbar sind, ermittelbar, vorzugsweise mittels einer vektoriell arbeitenden Datenver­ arbeitungsanlage (Vektorprozessor). Dafür werden zumindest die in Fig. 1 erwähnten Ausgangssignale Σ (Ausgang des log. Videoverstärkers LV) sowie die Phasensignale γ1, γ2 (Aus­ gänge der Phasendetektoren PHD1, PHD2) mittels Analog/Digi­ tal-Wandlern in digitale Signale gewandelt. Weiterhin ist es möglich, der Anordnung bedarfsweise die zwischen den Funktionsblöcken in mathematischer Form dargestellten Si­ gnale zu entnehmen und diese in eine digitale Form zu wan­ deln.

Formel (3) ist in skalarer Schreibweise darstellbar ent­ sprechend der Formel

wobei Σ_n und Δ_n die Beträge der Vektoren Σ_n und Δ_n bedeuten und β_n den Winkel zwischen den Vektoren Σ_n und jΔ_n bezeich­ net.

Die Größen Δ_n und sinβ_n sind bestimmbar gemäß den Formeln

wobei γ1, γ2 den Ausgangssignalen (Phasenwinkeln) der Pha­ sendektoren PHD1, PHD2 entsprechen.

Alternativ zu der Ermittlung gemäß Formel (6), (7) ist es möglich, alle vorkommenden Größen β_n, Δ_n, γ1, γ2 in tabella­ rischer Form als sogenannte "Look-up-Tabelle" zusammenzu­ fassen und zu speichern. Die Größen β_n sowie Δ_n sind dann in Abhängigkeit von den gemssenen Phasenwinkeln γ1, γ2 er­ mittelbar.

Werden nun wie in diesem Beispiel entsprechend Fig. 2d die Pulse der zweiten Antwort Σ" durch Pulse einer dritten Antwort Σ''' gestört, wobei angenommen ist, daß die dritte Antwort Σ''' zumindest teilweise (beispielsweise in ihren zeitlich letzten Ende) nicht gestört ist, so wird für vor­ zugsweise für den (End-)Rahmenpuls F2''' der dritten Ant­ wort Σ''' eine Korrelationskonstante k_y''' ermittelt gemäß der Formel k_y''' = ±Σ_y/Δ_y, welche der Formel (1) ent­ spricht und wobei Σ_y, Δ_y die zu dem (End-)Rahmenpuls F2''' gehörenden Summen- beziehungsweise Differenzwerte bedeuten.

Mit dieser Korrelationskonstante k_y''', die von dem zugehö­ rigen Cotangens ableitbar ist, wird nun für alle (gestörte sowie ungestörte) Pulse der zweiten Antwort Σ" entspre­ chend Fig. 2d ein Korrelationskriterium K_n gebildet gemäß den Formeln

Man kann nun, wie anhand der Auswertung der ersten Antwort Σ' beschrieben, für den (End-)Rahmenpuls F2''' dessen Mono­ pulswert ermitteln. Damit ergibt sich (End-)Rahmenpuls F2''', der beispielsweise an der (Telegramm-)Stelle n = 15 der dritten Antwort Σ''' steht, für das Korrelationskrite­ rium K_n, mit n = 15, ein Wert K₁₅ gemäß der Formel

K₁₅ =|Σ₁₅ - k_y'''Δ₁₅| (10).

Dieser Wert K₁₅ wird gespeichert.

Für alle Pulse der zweiten Antwort Σ" werden nun entspre­ chend Formel (8), mit 1 ≦ n ≦ 14, die Korrelationskriterien K_n, mit 1 ≦ n ≦ 14, ermittelt und mit dem gespeicherten Wert K₁₅ verglichen, beispielsweise durch die erwähnte Dif­ ferenzbildung. Dabei wird der zu der zweiten Antwort Σ" gehörende Monopulswert von einem ungestörten Puls der zwei­ ten Antwort Σ", beispielsweise C2" abgeleitet.

In entsprechender Weise erfolgt für die dritte Antwort Σ''' (Fig. 2d) eine Validierung mit dem Korrelationskriterium K_n, mit 1 ≦ n ≦ 14, entsprechend der Formel

K_n = |Σ_n - k_z"Δ_n| (11)

mit
k_z" = die zu der zweiten Antwort Σ" gehörende Korrelati­ onskonstante. Aus dieser ist, wie beschrieben, ein zugehö­ riger Monopulswert ableitbar.

Mit dem beschriebenen Verfahren können in vorteilhafter Weise mehrere Antworttelegramme, die zu verschiedenen Ver­ kehrsteilnehmern gehören, getrennt und anschließend einzeln ausgewertet werden, den jedes Antworttelegramm ist durch eine zugehörige (Referenz-)Korrelationskonstante gekenn­ zeichnet. So ist es beispielsweise möglich, alle zu einem ersten Referenzpuls gehörenden ersten Pulse als erstes Ant­ worttelegramm zu ermitteln und bedarfsweise zu speichern und dieses erste Antworttelegramm dann mittels einer Diffe­ renzbildung aus dem vorzugsweise ebenfalls gespeicherten (Gesamt-)Antworttelegramm zu entfernen. In dem verbleiben­ den (Rest-)Antworttelegramm kann dann nach dem beschriebe­ nen Verfahren ein zweites Antworttelegramm ermittelt werden und so weiter.

Durch eine Erweiterung von MSSR mit dem sogenannten Mode-S- Verfahren (Codierung nach der standardisierten Mode-S Co­ dierung) ist das beschriebene Verfahren in vorteilhafter Weise anwendbar auf zur Enstörung ("Degarbling") von einem SSR-Signal, das durch ein Mode-S-Signal gestört ist oder umgekehrt. Weiterhin sind in vorteilhafter Weise auch meh­ rere sich überlappende Mode-S-Antworten nach dem beschrie­ benen Verfahren auswertbar.

Das Verfahren ist vorteilhafterweise anwendbar auf gestörte (Gesamt-)Antworten (Fig. 2d), wobei eine zufällige Störung, beispielsweise durch Interferenz (Mehrwegsausbreitung), oder eine beabsichtigte Störung, beispielsweise durch ein Störsignal in dem sogenannten Mainbeam, vorliegen kann.

Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungs­ beispiele beschränkt, sondern sinngemäß auf weitere anwend­ bar, beispielsweise auf alle Verkehrsteilnehmer, beispiels­ weise auch Personen, die durch einen Transponder mit indi­ vidueller Kennung gekennzeichnet sind.

Claims (10)

1. Verfahren zur Identifizierung eines Verkehrsteilnehmers mittels eines Sekundär-Radars, wobei
von einer Sende/Empfangsstation ein (Radar-)Abfrage­ impuls ausgesandt wird,
der Verkehrsteilnehmer einen (Radar-)Transponder be­ sitzt zum Empfang des Abfrageimpulses sowie zur Aussen­ dung eines (Radar-)Antworttelegrammes, welches zumin­ dest eine dem Verkehrsteilnehmer zugeordnete Kennung enthält,
das Antworttelegramm in der Sende/Empfangsstation mit­ tels eines (Radar-)Monopulsempfängers ausgewertet wird, so daß zumindest ein Summen- sowie ein Differenzsignal entstehen und
aus dem Summen- sowie dem Differenzsignal das Antwort­ telegramm und daraus zumindest die Kennung ermittelt wird, dadurch gekennzeichnet,
daß zu einem vorgebbarem ungestörten Referenzpuls P_x des Antworttelegramms eine Korrelationskonstante k_x ge­ bildet wird gemäß der Formel
so daß gilt |Σ_x - k_xΔ_x| = 0
wobei
Σ_x ein zu dem Referenzpuls P_x gehörender (Summen-)­ Vektor des Summensignals,
Σ_x, ein dem (Summen-)Vektor Σ_x entsprechender Betrag,
Δ_x ein zu dem Referenzpuls P_x gehörender (Diffe­ renz-)Vektor des Differenzsignals und
Δ_x einen dem Vektor Δ_x entsprechender Betrag
bedeuten,
daß zu allen weiteren Pulsen P_n des Antworttele­ gramms, wobei n die Nummer des Pulses P_n innerhalb des Antworttelegramms bedeutet, mit 1 ≦ n ≦ m und m die größte Nummer ist, jeweils ein Korrelationskri­ terium K_n gebildet wird gemäß der Formel
wobei
Σ_n einen zu dem Puls P_n gehörender (Summen-)Vektor des Summensignals,
Σ_n, ein dem (Summen-)Vektor Σ_n entsprechender Betrag,
Δ_n ein zu dem Puls P_n gehörender (Differenz-)Vektor des Differenzsignals,
Δ_n einen dem Vektor Δ_n entsprechender Betrag
bedeuten,
daß bei jedem Korrelationskriterium K_n geprüft wird, ob die Bedingung K_n = 0 vorliegt,
daß bei Vorliegen der Bedingung K_n gleich Null (K_n = 0) entschieden wird, daß der weitere Puls P_n zu einem durch den (Referenz-)Puls P_x gekennzeichneten Antwort­ telegramm gehört und
daß bei Vorliegen der Bedingung K_n ungleich Null (K_n ≠ 0) entschieden wird, daß der weitere Puls P_n zu einem nicht durch den (Referenz-)Puls P_x gekennzeichneten an­ deren Antworttelegramm gehört.

2. Verfahren zur Identifizierung eines Verkehrsteilnehmers nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß bei einer Gesamtantwort, die aus mehreren ineinan­ dergeschachtelten ("garbeld") Antworttelegrammen (Σ' bis Σ''') besteht, für jedes Antworttelegramm eine Korrelationskonstante k_y gebildet wird gemäß der Formel
wobei
Σ_y den zu einem ungestörten (Referenz-)Puls P_y eines vorgebbaren Antworttelegramms gehörenden Wert des Summensignals, welcher dem Betrag des zugehörigen Vektors Σ_Y entspricht und
Δ_Y den zu dem ungestörten (Referenz-)Puls P_y eines vor­ gegebenen Antworttelegramms gehörenden Wert des Dif­ ferenzsignals, welcher dem Betrag des zugehörigen Vektors Δ_y entspricht,
bedeuten,
daß für jeden Puls der Gesamtantwort ein Korrelations­ kriterium K_n gebildet wird gemäß der Formel
K_n = |Σ_n - k_yΔ_n| und
daß bei einem Vorliegen unterschiedlicher Korrelations­ kriterien entschieden wird, daß die zugehörigen Pulse zu unterschiedlichen Antworttelegrammen gehören.

3. Verfahren zur Identifizierung eines Verkehrsteilnehmers nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net,
daß das Korrelationskriterium K_n gebildet wird gemäß der Formel
wobei der Winkel β_n ermittelt wird aus der Formel
der Differenzwert Δ_x ermittelt wird aus der Formel
γ1_n, γ2_n die zu dem Pulsen gehörenden Phasenwinkel sind.

4. Verfahren zur Identifizierung eines Verkehrsteilnehmers nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Werte Δ_n sowie β_n in Abhängigkeit von den gemessenen Werten γ1_x, γ2_x, γ1_n sowie γ2_n in tabellarischer Form in einer Tabelle gespeichert und bedarfsweise ausgelesen werden.

5. Verfahren zur Identifizierung eines Verkehrsteilnehmers nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß als Referenzpuls P_x ein in dem Ant­ worttelegramm enthaltener Rahmenpuls (F1) gewählt wird.

6. Verfahren zur Identifizierung eines Verkehrsteilnehmers nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Rahmenpulse (F1, F2) paarweise mittels eines Rahmendecoders ermittelt werden.

7. Verfahren zur Identifizierung eines Verkehrsteilnehmers nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß bei einem (Gesamt-)Antworttelegramm, das aus mehreren Antworttelegrammen zusammengesetzt ist, zunächst die zu vorgebbaren Referenzpulsen P_x ge­ hörenden Antworttelegramme ermittelt und gespeichert werden und daß aus jedem Antworttelegramm der zugehöri­ ge Verkehrsteilnehmer mittels einer Decodierung des Antworttelegramms ermittelt wird.

8. Anordnung zu Durchführung des Verfahren zur Identifi­ zierung eines Verkehrsteilnehmers nach einem der vor­ hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Empfangsanordnung zum Empfang von Monopuls-Ra­ darsignalen vorhanden ist,
daß in der Empfangsanordnung aus den empfangenen Mono­ puls-Radarsignalen zumindest ein Summensignal (Σ) ent­ steht und
daß in der Empfangsanordnung mindestens zwei Phasende­ tektoren (PHD1, PHD2) vorhanden sind zur Ermittlung der Phasenlage zwischen den empfangenen Summen- und Diffe­ renzsignalen.

9. Anordnung zu Durchführung des Verfahren zur Identifi­ zierung eines Verkehrsteilnehmers nach Anspruch 8, da­ durch gekennzeichnet, daß in der Empfangsanordnung min­ destens ein Analog/Digitalwandler vorhanden ist zur Analog/Digitalwandlung des Summensignals (Σ) und/oder der von den Phasendetektoren (PHD1, PHD2) erzeugten Phasensignale (γ1, γ2).

10. Anordnung zu Durchführung des Verfahren zur Identifi­ zierung eines Verkehrsteilnehmers nach Anspruch 8 oder Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Vektorpro­ zessor vorhanden ist zumindest zur Ermittlung eines Antworttelegramms durch eine vektorielle Signalverar­ beitung.