[发明专利]用于定位目标的方法和实施此方法的多基地雷达系统

说明书

用于定位目标的方法，其特点在于所述方法包括以下步骤：a)借助于N≥1个接收器(RR1,RR2,RR3)来接收由M≥1个发射器(ER)发射并且被所述目标(C)反射的机会点无线电信号(SRE)，其中N·M≥3，所述发射器或至少一个所述发射器位于所述接收器或至少一个所述接收器的视线之外；b)借助于数据传输链路(LD)来接收一个或多个所谓的参考信号，所述参考信号表示由位于所述接收器或至少一个所述接收器的视线之外的所述发射器或每个所述发射器所发射的所述无线电信号；以及c)基于所述无线电信号和所述一个参考信号或所述多个参考信号确定所述目标的位置。此方法对于空中交通的初级监控的应用。用于实施此方法的多基地雷达系统。用于监控空中交通的系统，其包括多基地雷达系统作为初级雷达。

技术领域

本发明涉及用于检测和定位可能尤其是飞行器的目标的方法、其在空中交通的初级监控方面的应用、用于实施此方法的多基地雷达系统、以及包括此多基地雷达系统的用于监控空中交通的系统。

本发明尤其适用于借助于例如电视信号的机会点信号对空中交通的初级监控。

背景技术

空中交通的初级监控(不需要飞行器目标方面的协作)常规上是借助于“单基地”雷达进行的，这些雷达发射无线电脉冲并且接收有待检测的目标(飞行器)对所述无线电脉冲的反射，每一雷达的发射器和接收器处于相同位置。也存在所谓的“多基地”系统，包括一个或多个无线电信号的发射器以及多个接收器，所述多个接收器不与这个或这些用于接收反射的发射器处于相同位置。在所有这些情况下，这些是“主动”系统，发射具体意在用于检测目标的无线电信号。

还存在所谓的被动检测系统，其在多基地型的检测方案中采用其它地方可用的无线电信号(“机会点信号”)，例如无线电话或电视信号。接着谈到被动相干位置(PCL)。纯被动系统不适合于像空中交通监控这样重要的应用；然而，至少原则上可能基于与这些发射器的操作器的协议、根据合作模式使用机会点发射器来产生“半主动”系统。

图1示出了多基地检测的基本原理，其可能是主动的或被动的。发射器ER传输无线电信号SRE，所述无线电信号SRE在空气中传播并且遵照两条路线到达接收器RR：

-直接路径T₁，其长度L₁等于发射器与接收器之间的距离D；以及

-间接路径T₂，其包括有待检测的目标C(这里是飞行器)的反射，呈现出长度L₂>L₁，这取决于所述目标的位置。

遵循直接路径的信号(参考信号)和遵循间接路径的信号从不同方向到达接收器；因而，例如借助于配备有波束成形电路(接收图案的数字合成)的阵列天线来区分这些信号。接着可以通过交叉相关来确定这些信号的相对传播延迟，Δt_p＝ΔL/c＝(L₂-L₁)/c(c是无线电信号的传播速度，也就是说光速)，由此便能计算出L₂(假设L₁是已知的)。接着，已知所述目标位于一个椭球上，这个椭球的焦点是发射器和接收器，这个椭球被定义为点的轨迹，目标离两个焦点的距离的总和等于L₂(“双基地距离”)。如果有至少两个其它的发射器/接收器对可供使用(例如，存在至少三个接收器与单个发射器，或者至少三个发射器与单个接收器，或者两个发射器和两个接收器等)，则可以通过各个椭球之间的交叉点来定位目标C。在运动的目标的情况下，反射信号通过多普勒效应而进行频移。因而计算相关度若干次，在两个信号之间引入不同频移；相关度最大的频移值使得能够确定“双基地速度”，这是双基地距离L₂相对于时间的导数。可以基于三个不同的“双基地速度”来获得目标的速度向量。