DE3446658C2

DE3446658C2 -

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Publication number: DE3446658C2
Application number: DE19843446658
Authority: DE
Inventors: Ulrich Dr.Rer.Nat. 2806 Oyten De Steimel; Hans-Guenter 2800 Bremen De Haase
Original assignee: Atlas Elektronik GmbH
Current assignee: Atlas Elektronik GmbH
Priority date: 1984-12-21
Filing date: 1984-12-21
Publication date: 1993-01-14
Also published as: DE3446658A1

Description

Die Erfindung geht aus von einem adaptiven Filter nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Derartige Filter sind bei der Lösung von Naviga tionsaufgaben erforderlich, um aus mehrfach vor liegenden Meßwerten die Position eines zu vermessenden Objektes, beispielsweise einer Landmarke oder eines Zielfahrzeugs, zu bestimmen. Insbesondere Un terwasserfahrzeuge benutzen zur Positionsbestimmung von Zielfahrzeugen die passive akustische Peilung von Geräuschquellen, um den eigenen Standort durch aktive Sendesignale nicht zu verraten; sie sind deshalb in hohem Maße auf solche Filter angewiesen, mit denen aus passiven Peilungen Positionskoordinaten bestimmt werden können.

Es ist aus der Literatur, Wade H. Foy. Position-Location Solutions by Taylor-Series Estimation, IEEE Trans. AES. No. 2, March 1976, pp. 187-194, ein adaptives Filter, d. h. ein einer Meßvorrichtung nachzuschaltendes Signalverarbeitungssystem, bekannt, mit dem aus den stark streuenden Meßwerten Ausgangswerte ermittelt werden, die mit einer bekannten oder bestimmbaren statistischen Sicherheit Positionen der vermessenen Objekte sind. Durch das Filter wird dabei die Glättung streuender Meßwerte, z. B. Peilungen, und die Umsetzung der Meßwerte in Zustände des Objektes, z. B. Positionskoor dinaten, geleistet. Diese Zustände werden auch als die Komponenten eines Zielvektors bezeichnet.

Zur Realisierung dieses Filters dient ein Signal verarbeitungssystem, bei dem eine Meßwertschätzung und die erforderlichen Filterkoeffizienten aus einem geschätzten Eingangsvektor, nämlich den Zielpositions koordinaten, und der zugehörigen Meßposition ermittelt werden. Durch das Signalverarbeitungssystem, das einem Modell für die Umsetzung der Meßwerte in die Objektzustände entspricht, wird der Fehler zwischen dem Meßwert und der Meßwertschätzung minimiert, so daß als eigentlicher Filter-Eingangswert die Differenz zwischen Meßwert und Meßwertschätzung mit dem jeweiligen Filterkoeffizienten multipliziert wird. Die Summe aller Multiplikationsergebnisse ergibt den Wert der jeweiligen Komponente des Ausgangsvektors, in diesem Fall einen Fehlervektor der Positionskoor dinaten, um den Eingangsvektor zu korrigieren. Der so bestimmte Ausgangsvektor wird komponentenweise einer Vergleichseinrichtung zugeführt. Weicht der Ausgangsvektor von einer vorgegebenen Schwelle ab, so wird der um den Ausgangsvektors korrigierte Ein gangsvektor dem Signalverarbeitungssystem in der Art einer Iterationsschleife erneut zugeführt. Die mehrfach iterative Filterung der Meßwerte ergibt dann letztendlich die Zielzustände, also hier die Zielpositionskoordinaten, mit einer Fehlerabweichung, die komponentenweise kleiner als die vorgegebene Schwelle ist.

Ein solcher Filter ist jedoch für die Verarbeitung von Zielzuständen ungeeignet, die sich für bewegte Ziele ergeben. Die weiteren Zieldaten , Kurs und Geschwindigkeit, werden in keiner Form berücksichtigt. Das Filter versagt sogar bereits nach wenigen Iterationen auch bei der Bestimmung der Zielpositions koordinaten, da der Fehlervektor nicht mehr konvergiert.

Ferner ist in der amerikanischen Patentschrift 38 48 509 ein System beschrieben, das zum Steuern einer Kanone die von einem Radar gemessenen Daten eines Ziels verarbeitet. Bei diesem System wird zwar auch ein Wert für die Geschwindigkeit des Ziels berücksichtigt, jedoch lediglich, um den Trefferpunkt des von der Kanone abgefeuerten Projektils mit dem Ziel zu ermitteln. Über die Art und Weise der Geschwindigkeitsermittlung sind, außer daß sie gemäß dem Stand der Technik erfolgt, keine weiteren Angaben enthalten. Da das System der Verbesserung der Trefferlage dient, wird das Projektil vermessen und Mündungsgeschwindigkeit sowie Abweichung bei einem Fehlschuß in einem Kalmanfilter verarbeitet, um die Steuerung der Kanone zu korrigieren. Ein derartiges System ist zur adaptiven Vermessung von Zieldaten nicht eingerichtet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Filter der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß es mit geringem Schaltungsaufwand die Zieldaten auch von bewegten Zielen mit möglichst wenigen Iterationen bestimmt.

Diese Aufgabe wird bei einem Filter der im Oberbegriff des Anspruchs 1 definierten Art erfindungsgemäß durch die im Kennzeichenteil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Dazu ist bei dem erfindungsgemäßen Filter der Ziel vektorspeicher erweitert, um auch die die Bewegung des Ziels nach Geschwindigkeit und Kurs beschreibenden Geschwindigkeitskomponenten aufzunehmen. Aus den Zielpositionskoordinaten zu Beginn der Messung, auch als statische Zielpositionskoordinaten bezeichnet, den Geschwindigkeitskomponenten und der jeweiligen Meßzeit werden mittels Multiplizierer und Addierer sog. dynamische Zielpositionskoordinaten gebildet, mit denen der Koeffizientenrechner angesteuert wird. Aus den vom Koeffizientenrechner ermittelten ersten Meßkoeffizienten, dem sog. statischen Teil der Meß koeffizienten, werden in den nachgeschalteten Multiplizierstufen durch erneute Multiplikation mit der Meßzeit nunmehr weitere Meßkoeffizienten, der sog. dynamische Teil der Meßkoeffizienten, gebildet. In einer Rechenvorrichtung für Matrixoperationen erfolgt die Umwandlung der Meßkoeffizienten in die erforderlichen Filterkoeffizienten, mit denen dann in komponentenweise gleichartiger Verarbeitung die Zieldaten bestimmt werden.

Das erfindungsgemäße Filter hat den Vorteil, daß zum Bestimmen des dynamischen Teils der Meßkoeffizienten die gleichen Schaltungen, Rechenvorrichtungen, wie für die statischen Meßkoeffizienten benutzt werden. Es sind nur wenige zusätzliche Multiplizierer, Multiplikationsstufen notwendig, um die Zeitabhängigkeit der dynamischen Koeffizienten zu erfassen. Für die nachgeschaltete Rechenvorrichtung, die Akkumulationsschaltung, den Vergleicher usw. werden entsprechend der Anzahl der berücksichtigten Vektorkomponenten jedoch Vervielfachungen der internen Verarbeitungsschaltung notwendig. Bei geringen Anforderungen an die Verarbeitungszeit sind daher auch im Multiplex genutzte Verarbeitungsschaltungen, d. h. "Komponenten-Filter", realisierbar.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

So ist es insbesondere vorteilhaft, die Erfindung gemäß dem Anspruch 3 weiterzubilden, da durch die Ermittlung von zusätzlichen Stützkoeffizienten mit einer Stützkoeffizientenschaltung, die im wesentlichen der Koeffizientenschaltung zum Bestimmen der Meßkoeffizienten entspricht, dem Filter Stützwerte eingegeben werden können, die durch Beobachtung oder andere Meßverfahren ermittelt worden sind. Die Stützkoeffizienten und die zugehörige Stützwertschätzung werden aus den Vektorkomponenten des Eingangsvektors und erforderlichenfalls zusätzlichen Stützwerteingaben bestimmt. Die Meßkoeffizientenmatrix H wird zusätzlich mit den Stützkoeffizienten erweitert und infolgedessen wird auch eine zur Ansteuerung der Akkumulationsschaltung erweiterte Filter-Koeffizientenmatrix F gebildet. Die Folge davon ist, daß die Filterung der Meßwerte einschließlich der zusätzlich in der Akkumulations schaltung verarbeiteten Differenzwerte schneller, d. h. mit einer wesentlichen geringeren Zahl von iterierenden Systemdurchläufen, zum genauen Zieldatenvektor führt.

Es ist weiterhin vorteilhaft, gemäß Anspruch 6 die Differenzwerte und die Stützwertkoeffizienten mit einem Gewichtsfaktor zu bewerten. Gute Stützwerteingaben, z. B. Radarmessungen, werden mit großem Gewicht berücksichtigt, so daß ein schnelles Einschwingen des Filters auf die wahren Werte des Zieldatenvektors erfolgt. Weniger gute Stützwerte, z. B. ungenauere Sehrohrbeobachtungen, werden mit geringerem Gewicht berücksichtigt und verändern dann das Einschwingverhalten kaum. Auf diese Weise ist das Filter der jeweiligen Meß- und Beobachtungssituation optimal anpaßbar.

Derartige Filter zur Bestimmung von Zieldaten durch Filterung passiver Peilungsmessungen konvergieren erst dann zu einem stabilen Ergebnis, wenn das messende Fahrzeug selbst ein Manöver, das sog. Eigenmanöver, gefahren hat. Hierbei ist die Berücksichtigung von Stützwerten zum Bestimmen der erweiterten Filterkoeffizientenmatrix F besonders vorteilhaft, da das Eigenmanöver vermieden werden kann, wenn sehr gute Messungen der Stützwerte mit hoher Gewichtung ausgewertet werden.

Der erfindungsgemäße Aufbau des Filters weist darüber hinaus den Vorteil auf, daß die Berücksichtigung von Stützwerten für jede Iteration unterschiedlich gesteuert werden kann, da in jeder Iteration die Filter koeffizientenmatrix neu berechnet wird.

Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Vorrichtung zur Bestimmung von Zieldaten,

Fig. 2 Ein Blockschaltbild einer Koeffizientenschaltung,

Fig. 3 ein Blockschaltbild einer Abstandsrechenschaltung,

Fig. 4 ein Blockschaltbild einer Stützkoeffizientenschaltung,

Fig. 5 ein Blockschaltbild einer Vorrichtung zur Bestimmung der Zieldaten eines Manöver fahrenden Ziels,

Fig. 6 ein Blockschaltbild einer Koeffizienten schaltung zur Meßkoeffizientenbestimmung bei einem Manöver fahrenden Ziel,

Fig. 7 eine Darstellung einer Zielbahn eines Manöver fahrenden Ziels.

Fig. 1 zeigt das Blockschaltbild einer Vorrichtung mit einem Filter zum Bestimmen von Zieldaten aus Meßwerten B_Mi. Die Vektorkomponenten _o, _o, _x, _y dieser Zieldaten sind als Eingangsvektor in einem Zielvektorspeicher 10 mit Speicherelementen 11, 12 für Zielpositionskoordinaten _o, _o und Speicherelementen 13, 14 für Geschwindigkeitskomponenten _X, _Y abgelegt. Dem Zielvektorspeicher 10 ist eine Koeffizientenschaltung 20 nachgeschaltet, an die eingangsseitig ein Eingabespeicher 60 mit seinen Teilspeichern 61, 62 für Meßpositionen X_Ei, Y_Ei und ein Meßzeitenspeicher 70 angeschlossen sind. Die Koeffizientenschaltung 20 ist zur Übergabe von Meß koeffizienten h_{i 1}, h_{i 2}, h_{i 3}, h_{i 4} mit einer Rechen vorrichtung 80 und zur Übergabe einer Meßwert schätzung _Mi mit einer Differenzeinheit 85 verbunden. Die Differenzeinheit 85 ist eingangsseitig auch an einen Meßwertspeicher 86 angeschlossen, in dem die von einer Peilvorrichtung 87 zu den Meßzeiten T_Mi aufgenommenen Peilungen als Meßwerte B_Mi abgespeichert sind.

Die Rechenvorrichtung 80 ist derart ausgebildet, daß die vollständige Matrix H der Meßkoeffizienten h_{i 1}, h_{i 2}, h_{i 3}, h_{i 4} gespeichert und in eine Matrix F der Filterkoeffizienten f_{i 1}, f_{i 2}, f_{i 3}, f_{i 4} umgerechnet wird, mit denen eine Akkumulationsschaltung 88 ansteuerbar ist.

Die Akkumulationsschaltung 88 ist außerdem eingangsseitig mit der Differenzeinheit 85 verbunden, so daß jeder Filterkoeffizient f_{i 1}, f_{i 2}, f_{i 3}, f_{i 4} mit der zugehörigen Differenz δ_Mi aus dem Meßwert B_Mi und der Meßwertschätzung _Mi multipliziert und aufsummiert wird und einen Ausgangsvektor Δp der Akkumulationsschaltung 88 bildet. Ausgangsseitig ist die Akkumulationsschaltung 88 mit einer Vergleichsschaltung 90 und über eine an dem Zielvektorspeicher 10 angeschlossene Additionsstufe 94 mit einer Torschaltung 95 verbunden, über die der Zielvektorspeicher 10 mit dem um den Ausgangsvektor Δp der Akkumulationsschaltung 88 korrigierten Eingangsvektor ansteuerbar ist. Die Vergleichsschaltung 90 ist ausgangsseitig an die Torschaltung 95 und an ein Ausgabe-Interface 96 zum Ausgeben des Eingangsvektors , d. h. der Zieldaten, angeschlossen. Die Zusammenschaltung des Zielvektorspeichers 10 und des Ausgabe-Interface 96 erfolgt über eine Verbindungsleitung 97, auf die auch die Additionsstufe 94 zugreift.

Der Zielvektorspeicher 10 ist jedoch nicht nur über die Torschaltung 95 mit dem um den Ausgangsvektor Δp korrigierten Eingangsvektor , sondern auch von einem Basisdatenspeicher 15 für Vektorkomponenten _o, _o, _x, _y ansteuerbar.

Bei der Bestimmung der Zieldaten wird von Zielen ausgegangen, die sich abschnittsweise gleichförmig bewegen. Das Ziel fährt also unbeschleunigt, d. h. mit konstanter Geschwindigkeit, auf konstantem Kurs. Diese konstante Geschwindigkeit und der Kurs werden durch das Filter ermittelt, d. h., die von der Geschwindigkeit und der Zeit abhängigen Filterkoeffizienten f_{i 1}, f_{i 2}, f_{i 3}, f_{i 4} werden bestimmt und die Peilungen so gefiltert, daß außer den Zielpositions koordinaten _o, _o auch die Geschwindigkeitskompo nenten _x, _y ausgegeben werden, aus denen sich ak tuelle Schätzwerte für Entfernung, Kurs und Geschwindigkeit des Ziels ergeben.

Das Filter weist dazu einen Zielvektorspeicher 10 für die Zieldaten auf, in dem zusätzlich zu den statischen Zielpositionskoordinaten _o, _o auch die Geschwindigkeitskomponenten _x, _y abgelegt sind. Da bei passiven Ortungsvorrichtungen für fremde Ziele nie die wirklichen sondern nur sog. geschätzte Zieldaten als Zielvektor verfügbar sind, sind die Komponenten durch ein zusätzliches dachförmiges Zeichen (ˆ) kenntlich gemacht. Die dabei auftretenden Fehler ΔX, ΔY, ΔV_x, ΔV_y geben dann die Unterschiede zwischen den geschätzten und den wirklichen Zieldaten an.

Das Filter ist dasjenige Übertragungssystem, mit dem aus einer Vielzahl i=1 bis N gemessener Peilungen B_Mi der Vektor der Zieldaten _o, _o, _x, _y

= (_o, _o, _x, _y)′

ermittelt wird.

Aus den statischen Zielpositionskoordinaten _o, _o, den Geschwindigkeitskomponenten _x, _y und allen ge speicherten Meßzeiten T_Mi, zu denen die Peilungen B_Mi gemessen worden sind, werden nacheinander komponen tenweise durch Multiplizierer 25.1, 25.2 und Addierer 26.1, 26.2 dynamische Zielpositionskoordinaten _i = _o+_x · T_Mi und _i = _o+_y · T_Mierzeugt und einem Koeffizientenrechner 50 zugeführt. Der Koeffi zientrechner 50 bestimmt auf der Grundlage der Meß geometrie für jeweils eine Zielposition _i, _i unter Berücksichtigung der zugehörigen, gespeicherten Meßposition _Ei, _Ei eine sog. Meßwertschätzung _Mi, d. h. die Schätzung einer Peilung von der Meßposi tion X_Ei, Y_Ei zur geschätzten dynamischen Zielposi tion _i, _i.

Der Koeffizientenrechner 50 bildet ein Filtersystem nach, bei dem aus einer einzigen statischen Zielposition , und der zugehörigen Meßposition X_E, Y_E die geschätzten Peilungen _M und erste Meßkoeffizienten h₁ und h₂ bestimmt werden.

Wird das auf die vorgenannte Weise für statische Zustände realisierte Meßmodell auf die dynamischen Zielpositionskoordinaten _i, _i angewendet, so ergibt sich die aus den geschätzten Zielzuständen ein schließlich der Geschwindigkeitskomponenten ermittelte, geschätzte Peilung _Mi zu

oder mit den Abkürzungen für die Abstandskomponenten _Xi und _Yi

mit

_yi = _o+_y · T_Mi-X_Ei, (3.1)

_yi = _o+_y · T_Mi-Y_Ei, (3.2)

²_i = ²_xi+²_yi, (3.3)

wobei ²_i das Abstandsquadrat zwischen der Zielposition _i, _i und der Meßposition X_Ei, Y_Ei darstellt.

Mit den vom Koeffizientenrechner 50 aufgrund der dynamischen Zielposition _i, _i ermittelten ersten Meßkoeffizienten h_{i 1} und h_{i 2} stehen bereits die ersten Elemente einer Meßkoeffizientenfolge fest, deren Elementenanzahl von der Komponentenanzahl des Zielvektors abhängt. Weitere zur Bestimmung des vollständigen Zielvektors notwendige Meß koeffizienten h_{i 3} und h_{i 4} werden zusätzlich durch Multiplikation der ersten Meßkoeffizienten h_{i 1} und h_{i 2} mit der Meßzeit T_Mi ermittelt.

Zum Nachweis dieser Zusammenhänge wird in einer der Gl. (1) entsprechenden Beziehung für die gemessene Peilung B_Mi der wirkliche Zielzustandsvektor durch den geschätzten Zielzustandsvektor und einen Fehlervektor Δp

Δp = (ΔX_o, ΔY_o, ΔV_x, ΔV_y)′ (4)

ersetzt. Aus der Taylor-Reihenentwiklung dieser Beziehung nach dem Fehlervektor Δp ergibt sich durch Weglassen der Glieder höherer Ordnung ein linearisiertes Meßmodell für die dynamische Zielzustände zu

mit den Meßkoeffizienten

Faßt man die Meßkoeffizienten h_{i 1}, . . . , h_{i 4} in einer Matrix H und die Differenzen zwischen Meßwert B_Mi und Meßwertschätzung _Mi in dem Vektor δ zusammen, so gibt die Meßgleichung

δ = H · Δp (6)

die Abhängigkeit der Peilungsdifferenz δ_Mi = B_Mi-_Mi vom Fehlervektor Δp und der Meßkoeffizientenmatrix H an. Das zu realisierende Signalverarbeitungssystem ergibt für den Fehlervektor Δp dann einen Wert minimaler Varianz, wenn aus dem Differenzenvektor δ und einer Filterkoeffizientenmatrix F durch das Signal verarbeitungssystem als Ausgangsvektor der Fehlervektor Δp zu

Δp = F · δ (7)

bestimmt wird und wenn für die Filterkoeffizientenmatrix F

F = (H′ · H)^-1 · H′ (8)

gilt, wobei H′ die Transponierte der Meßkoeffizientenmatrix H ist.

Die Gesamtheit aller Messungen kann somit durch das Matrix-Gleichungssystem, der sog. Meßgleichung, gemäß Gl. (6) ausgewertet werden. Das zu realisierende Signalverarbeitungssystem ergibt für den Ausgangsvektor Δp dann eine optimale Schätzung, wenn er gemäß Gl. (7) und Gl. (8) aus dem Vektor δ der Differenzen von Meßwerten B_Mi und Meßwertschätzungen _Mi bestimmt wird, wobei die Matrix F die Filterkoeffizientenmatrix darstellt.

Diese Filterkoeffizientenmatrix F gemäß Gl. (8) wird in der Rechenvorrichtung 80 bestimmt, der die Gesamtheit der Meßkoeffizientenfolgen, die Meßkoeffizientenmatrix H, zugeführt wird.

Die Rechenvorrichtung 80 ist dann mit der Akkumula tionsschaltung 88 zusammengeschaltet, in der komponentenweise die Differenzen δ_Mi zwischen dem Meßwert B_Mi und der Meßwertschätzung _Mi mit der Filter koeffizientenmatrix F multipliziert und jeweils über alle Produkte aufsummiert werden, so daß an der Akkumulationsschaltung 88 ausgangsseitig der Aus gangsvektor Δp für die Zieldaten ansteht.

Der Ausgangsvektor Δp wird komponentenweise einer mit dem Meßzeitenspeicher 70 verbundenen Vergleichsschaltung 90 zugeführt, in der aus den statistischen und dynamischen Komponenten eine Vektornorm des Ausgangsvektors Δp gebildet und mit einer Schwelle verglichen wird. Ergibt der Vergleich eine unzulässige Abweichung, so wird ein um den Ausgangsvektor Δp korrigierter Eingangsvektor in den Zielvektorspeicher 10 übertragen, und durch das Signalverarbeitungssystem werden mit den gespeicherten Meßwerten B_Mi und Beobachtungszeiten T_Mi in Iterationen verbesserte Ausgangsvektoren Δp bestimmt, bis die Vergleichsbedingungen erfüllt sind.

Der in der Vorrichtung gemäß Fig. 1 vorgesehene Ein gabespeicher 60 weist ferner Teilspeicher 63, 64 für Beobachtungskoordinaten X_R, Y_R einer zusätzlichen Meßposition, einen Bezugszeitspeicher 65, einen Gewichtsfaktorspeicher 66, einen Stützwertspeicher 67 und einen Steuerspeicher 68 auf. Zur Ansteuerung der einzelnen Speichereinheiten ist der Eingabespeicher 60 mit einem Eingabe-Interface 69 verbunden, an das eingangsseitig eine Positionsmeß einrichtung 72, eine Geschwindigkeitsmeßeinrichtung 73, eine Kompaßeinheit 74 und ein Datensichtgerät 75 angeschlossen sind.

Die Vorrichtung zum Bestimmen von Zieldaten wird durch eine Stützkoeffizientenschaltung 120 zum Ermitteln von Stützkoeffizienten h_{S 1}, h_{S 2}, h_{S 3}, h_{S 4} vervollständigt, die eingangsseitig mit den Spei cherelementen 11 bis 14 des Zielvektorspeichers 10, mit den Teilspeichern 63, 64 für Beobachtungskoor dinaten X_R, Y_R mit dem Zeitspeicher 65, dem Ge wichtsfaktorspeicher 66 und dem Steuerspeicher 68 verbunden ist. Ausgangsseitig ist die Stützkoeffi zientenschaltung 120 zur Übergabe der Stützkoeffi zienten h_{S 1}, h_{S 2}, h_{S 3}, h_{S 4} mit der Rechenvorrichtung 80 zusammengeschaltet. Die Stützkoeffizientenschaltung 120 ermittelt darüber hinaus eine Stützwert schätzung , die in einer der Stützkoeffizienten schaltung 120 und dem Stützwertspeicher 67 nachgeschalteten Differenzschaltung 185 in Verbindung mit der Stützwerteingabe S einen Differenzwert δ_S ergibt. Die Differenzschaltung 185 und die Differenzeinheit 85 sind über einen vom Steuerbus 78 ansteuerbaren Schalter 181 wechselweise mit der Akkumulationsschaltung 88 verbindbar, so daß entweder die Differenzen δ_Mi aus Meßwerten B_Mi und Meßwertschätzung _Mi oder die Differenzwerte δ_S aus Stützwertschätzung und Stützwerteingabe S in der Akkumulationsschaltung 88 mittels der Fil terkoeffizientenmatrix F gefiltert werden und so der Ausgangsvektor Δp bestimmt wird.

In einer zentralen Steuervorrichtung 77 werden die erforderlichen Taktsignale insbesondere zum Ein- und Auslesen der Speicher 10, 60, 70,, der Koeffi zientenschaltungen 20, 120, der Rechenvorrichtung 80 und der Interfaces 69, 96 generiert und über den Steuerbus 78 übertragen.

Fig. 2 zeigt im Detail die Koeffizientenschaltung 20 mit Eingängen 21.1, 22.1 für Zielpositionskoordinaten _o, _o, Eingängen 21.2, 22.2 für Geschwindig keitskomponenten _x, _y, Eingängen 21.3, 22.3 für Meßpositionskoordinaten X_Ei, Y_Ei und einen Meßzeiten eingang 23 sowie mit Meßkoeffizientenausgängen 36.1 bis 35.4 für die Meßkoeffizienten h_{i 1} bis h_{i 4} und mit einem Ausgang 37 für die Meßwertschätzung _Mi. Die Koeffizientenschaltung 20 weist Multiplizierer 25.1 und 25.2 auf, die jeweils eingangsseitig mit dem Eingang 21.2 bzw. 22.2 und beide mit dem Meß zeiteneingang 23 verbunden sind und denen ausgangs seitig jeweils ein Addierer 26.1 bzw. 26.2 nachgeschaltet ist, der eingangsseitig außerdem an dem Eingang 21.1 bzw. 22.1 angeschlossen ist. Den Addierern 26.1, 26.2 ist ausgangsseitig ein Koeffi zientenrechner 50 mit Zielpositionskoordinaten-Eingängen 51.1, 52.1 nachgeschaltet, der eingangsseitig ferner mit den Eingängen 21.3 bzw. 22.3 der Koeffizientenschaltung 20 verbunden ist. Der Koeffi zientenrechner 50 ist ausgangsseitig mit dem Ausgang 37 für die Meßwertschätzung _Mi sowie einerseits unmittelbar mit den Meßkoeffizientenausgängen 36.1 bzw. 36.2 und andererseits über Multiplizierstufen 39.3 und 39.4 mit den Meßkoeffizientenaus gängen 36.3 und 36.4 zusammengeschaltet.

Für die Berechnung der Meßkoeffizienten h_{i 1} und h_{i 2} und der Meßwertschätzung _Mi weist der Koeffizientenrechner 50 eine Abstandsrechenschaltung 40 auf, die an die Addierstufen 26.1 und 26.2 sowie an die Eingänge 21.3 und 22.3 der Koeffizientenschaltung 20, an denen Meßpositionskoordinaten X_Ei, Y_Ei anstehen, angeschlossen ist. Außerdem sind in dem Koeffizienten rechner 50 Dividierschaltungen 54.1 bis 54.3 vorgesehen, die der Abstandsrechenschaltung 40 mit ihren Ausgängen für Abstandskomponenten 46.1 und 46.2 und einem Abstandsquadratausgang 42 in der Weise nachgeschaltet sind, daß an den Dividierschaltungen 54.1 bzw. 54.2 jeweils der Quotient aus Abstandskom ponente _xi bzw. _yi und Abstandsquadrat ²_i und an der Dividierschaltung 25.3 der Quotient aus beiden Abstandskomponenten _xi und _yi anstehen. Der Divi dierschaltung 54.3 ist ein Arcus Tangens-Rechner 55 nachgeschaltet, der aus dem Quotienten der Dividier schaltung 54.3 die Meßwertschätzung _Mi bildet. Die Ausgangssignale der Arcus Tangens-Schaltung 55 sowie der Dividierschaltungen 54.1 und 54.2 sind identisch mit den Ausgangssignalen _Mi, h_{i 1}, h_{i 2} des Koeffi zientenrechners 50.

Die in Fig. 3 dargestellte Abstandsrechenschaltung 40 weist für jede Komponente der Eingangsdaten Subtrak tionsschaltungen 43.1 und 43.2 auf, in denen kompo nentenweise von den Zielpositionskoordinaten _i, _i die Meßpositionskoordinaten X_Ei, Y_Ei subtrahiert werden. Ausgangsseitig sind die Subtraktionsschaltungen 43.1 und 43.2 einerseits mit den Komponenten ausgängen 46.1 und 46.2 und andererseits mit Quadrierern 44.1 und 44.2 verbunden, die ihrerseits an eine Summierschaltung 45 angeschlossen sind. Die Summierschaltung 45, an der ausgangsseitig das Abstandsquadrat zwischen dynamischer Zielposition _i, _i und Meßpositionen _Ei, _Ei ansteht, ist mit dem Ab standsquadratausgang 47 der Abstandsrechenschaltung 40 verbunden.

Die in Fig. 4 dargestellte Stützkoeffizientenschaltung 120 ergibt sich durch schaltungstechnische Erweiterung aus der Koeffizientenschaltung 20, wie sie in Fig. 2 dargestellt ist. Die Stützkoeffizienten schaltung 120 weist daher zusätzlich zu einem dem Koeffizientenrechner 50 vergleichbaren Stützkoeffi zientenrechner 150 die den Eingängen 121.1, 121.3 und den Eingängen 122.1, 122.3 nachgeschaltete Mul tiplikationsschaltungen 124.1, 124.2 bzw. 124.3, 124.4 auf, die über einen Steuereingang 128 mit dem Steuerspeicher 68 verbunden sind. Dem Stützkoeffizientenrechner 150, der zum einen mit dem Ausgang 137 der Stützkoeffizientenschaltung 120 verbunden ist, sind ferner Gewichtsmultiplizierer 135.1, 135.2 nach geschaltet, die ausgangsseitig mit jeweils zwei Mul tiplizierstufen 139.1, 139.3 bzw. 139.2, 139.4 paarweise verbunden sind. Dabei sind die den Stützkoeffi zientenausgängen 136.1 und 136.2 vorgeschalteten Mul tiplizierstufen 139.1, 139.2 eingangsseitig außerdem an den Steuereingang 128 der Stützkoeffizien tenschaltung 120 angeschlossen, wohingegen die den Ausgängen 136.3 und 136.4 vorgeschalteten Multipli zierstufen 139.3, 139.4 zusätzlich mit dem Beobach tungszeiteingang 123 der Stützkoeffizientenschaltung 120 verbunden sind.

Der Stützkoeffizientenrechner 150 weist die Abstands rechenschaltung 40 auf, deren Abstandsquadrataus gang 47 mit dem Ausgang 157 der Stützwertschätzung verbunden ist. Den Ausgängen 46.1 und 46.2 für die Abstandskomponenten sind zur Verdopplung die Summations schaltungen 153.2 und 153.1 mit ihren zusammen geschalteten Eingängen nachgeschaltet, wobei bei der Verarbeitung einer Entfernungsstützung S_R die negierenden und zur Verarbeitung einer Geschwindigkeits stützung S_V die direkten Eingänge der Summa tionsschaltungen 153.1 und 153.2 angesteuert werden. Die Ausgänge der Summationsschaltungen 153.1, 153.2 bilden die Ausgänge 156.1, 156.2 für erste Stütz koeffizienten des Stützkoeffizientenrechners 150.

Das Zusammenwirken der in Fig. 1 bis Fig. 4 dargestellten Baugruppen unter der Kontrolle der zentralen Steuervorrichtung 77 und damit die Funktion des Filters ist in der nachfolgenden Funktionsbeschreibung angegeben.

Das Filter ist ein Digitalfilter, dessen gesamte Signalverarbeitung durch die zentrale Steuervorrichtung 77 taktgesteuert abläuft. Die Generierung der Takte im einzelnen ergibt sich aus den nachstehend angegebenen Abhängigkeiten der Datenverarbeitungs schaltungen und ist mit bekannten logischen Schaltungen leicht zu realisieren. Darüber hinaus enthält die zentrale Steuervorrichtung 77 einen Meßzeitgeber, um Meßzeiten T_Mi an den Meßzeitenspeicher 70 und den Beobachtungszeitspeicher 65 auszugeben.

Als Peilvorrichtung 87 sei beispielsweise eine So naranlage von "hinreichender Intelligenz" vorgesehen, d. h. eine solche Sonaranlage, die zur automatischen Zielverfolgung detektierter Zeile eingerichtet ist. Diese Peilvorrichtung 87, die in jedem Zeitaugenblick über Meßwerte des verfolgten Zieles verfügt, wird durch geeignete Abtastimpulse der Steuer vorrichtung 77 abgefragt und die als Meßwerte B_Mi ermittelten Peilungen werden in den Meßwertspeicher 86 eingeschrieben. Gleichzeitig wird die in der Steu ervorrichtung 77 generierte zugehörige Meßzeit T_Mi in dem Meßzeitenspeicher 70 gespeichert. Mit der Ab frage der Peilvorrichtung 87 wird auch die Abfrage der Positionsmeßeinrichtung 72 über das Eingabe- Interface 69 ausgelöst und die jeweils zugehörigen Meßpositionskoordinaten X_Ei, Y_Ei in die Teilspeicher 61 und 62 des Eingabespeichers 60 übertragen. In dieser Weise werden durch die Steuervorrichtung 77 i-Messungen (i= 1, 2, . . . , N) ausgelöst, so daß als zusammengehörige, zusätzlich durch den Index i ge kennzeichnete Werte die Peilungen B_Mi, die Meßzeiten T_Mi und Meßpositionskoordinaten X_Ei, Y_Ei gespeichert sind.

Gleichzeitig mit dem Speichern beispielsweise des zweiten Meßwertgebers B_{M 2} wird die nachfolgende Signal verarbeitung durch die Steuervorrichtung 77 aktiviert. Dazu werden aus dem Basisdatenspeicher 15 zunächst Anfanswerte der Komponenten _o, _o, _x, _y des Zielvektors in die Elemente 11 bis 14 des Zielvektorspeichers 10 eingelesen. Diese Anfangswerte sind willkürlich und z. B. für die Ziel positionskomponenten _o, _o aufgrund der Auffaß reichweite der Sonaranlage 87 und für die Geschwin digkeitskomponente _x, _y aufgrund der Peilungsdifferenz B_{M 1}-B_{M 2} oder bekannter Durchschnittsgeschwindigkeiten von Schiffen fest vorgegeben.

Obwohl in Fig. 1 nicht näher dargestellt, könnte eine Modifizierung des Basisspeichers 15 über das Eingabe-Interface 69 und das Datensichtgerät 75 ebenso einfach realisiert werden, mit der dann interaktiv vom Datensichtgerät 75 her Anfangswerte in den Basisspeicher 15 eingeschrieben werden und somit eine Filterung der Meßwerte B_Mi zum Bestimmen der Zieldaten _o, _o, _x, _y durchgeführt werden, die von veränderbaren ggf. genaueren Anfangswerten ausgeht.

Die Übernahme von Anfangswerten erfolgt jeweils nur zu Beginn eines Meßzyklus, nämlich dann, wenn im Zielvektorspeicher 10 keine Werte der Komponenten _o, _o, _x, _y vorliegen, die genauer als die Anfangswerte des Basisspeichers 15 sind.

Der im Zielvektorspeicher 10 abgelegte Eingangs vektor = (_o, _o, _x, _y)′ enthält zusätzlich zu den statischen Zielpositionskoordinaten _o, _o die Geschwindigkeitskomponenten _x, _y, aus denen unter Berücksichtigung der Meßzeiten T_Mi und der Meß positionen X_Ei, Y_Ei die Koeffizientenschaltung 20 die Meßkoeffizienten h_{i 1},h_{i 2}, h_{i 3}, h_{i 4} ermittelt. Dazu sind in der Koeffizientenschaltung 20 die Multiplizierer 25.1 und 25.2 sowie die Addierer 26.1 und 26.2 vorgesehen, auf denen aus dem Eingangsvektor und den Meßzeiten T_Mi dynamische Zielpo sitionskoordinaten gebildet werden. In der Ab standsrechenschaltung 40 des Koeffizientenrechners 50 werden dann aus den dynamischen Zielpositions koordinaten unter Berücksichtigung der Meßpositions koordinaten X_Ei und Y_Ei die Abstandskomponenten _Xi und _Yi gemäß Gl. (3.1) und (3.2) und das Abstandsquadrat ²_i gemäß Gl. (3.3) ermittelt. Aus den Ausgangssignalen der Abstandsrechenschaltung 40 werden durch die Dividierschaltungen 54.1 bis 54.3 und die Arcus Tangens-Rechner 55 die ersten Meß koeffizienten h_{i 1}, h_{i 2} und die Meßwertschätzung _Mi bestimmt. Mit den Multiplikationsstufen 39.3 und 39.4 werden dann durch erneute Multiplikation mit der Meßzeit T_Mi aus den ersten Meßkoeffizienten h_{i 1}, h_{i 2} die weiteren Meßkoeffizienten h_{i 3} und h_{i 4} er mittelt. An der Koeffizientenschaltung 20 steht somit ausgangsseitig eine Folge von vier Meßkoeffizienten h_{i 1}, h_{i 2}, h_{i 3}, h_{i 4} an, die über den Index i dem entsprechenden Meßwert B_Mi zugeordnet ist.

Bei der Komplexität des Filters können die Filter koeffizienten f_{i 1}, f_{i 2}, f_{i 3}, f_{i 4} nicht direkt und im wesentlichen unmittelbar anhand desjenigen Modells gemäß Gl. (7) bestimmt werden, das den Ein gangsvektor bzw. den Fehlervektor Δp als Funktion von Filterkoeffizientenmatrix F und Meßwerten B_Mi berechnet, sondern es ist erforderlich, zunächst die Meßkoeffizienten h_{i 1}, h_{i 2}, h_{i 3}, h_{i 4} des Meß modells zu bestimmen und dann die vollständige Meß koeffizientenmatrix H in die Filterkoeffizientenmatrix F umzurechnen. Dazu ist die Rechenvorrichtung 80 vorgesehen, in der die nacheinander bestimmten Folgen der Meßkoeffizienten h_{i 1}, h_{i 2}, h_{i 3}, h_{i 4} gespeichert werden. Durch die Steuervorrichtung 77 wird dann die Umrechnung der Meßkoeffizientenmatrix H in die Filterkoeffizientenmatrix F gemäß der Matrixgleichung (8) freigegeben, wenn die durch den Index i bestimmte Anzahl Folgen von Meßkoeffizienten h_{i 1} bis h_{i 4} gespeichert ist. Derartige Umrechnungen haben in der Regel einen größeren Zeitbedarf, so daß hier eine asynchrone Verarbeitung erfolgt mit einem Start durch die Steuervorrichtung 77 und einer Fertigmeldung an die Steuervorrichtung 77 durch die Rechenvorrichtung 80. Mit der Fertigmeldung sind dann in der Rechenvorrichtung 80 alle den Meßwerten B_Mi zugeordneten Filterkoeffizienten f_{i 1}, f_{i 2}, f_{i 3}, f_{i 4} gespeichert.

Zeitgleich mit der Übergabe der Meßkoeffizienten h_{i 1} bis h_{i 4} an die Rechenvorrichtung 80 ist die in der Koeffizientenschaltung 20 ermittelte Meßwertschätzung _Mi an die Differenzeinheit 85 übertragen worden, in der die jeweiligen Differenzen δ_Mi gebildet und gespeichert werden.

Das eigentliche Ausgangssignal des Filters, der Ausgangs- oder Fehlervektor Δp der Zieldaten, wird kom ponentenweise durch die Multiplikation der Filter koeffizienten f_{i 1} bis f_{i 4} jeweils mit der Differenz δ_Mi und der Summation all dieser Produkte über alle i in der Akkumulationsschaltung 88 gebildet. Dieser Ausgangsvektor Δp wird dann in der Vergleichs schaltung 90 in der Weise geprüft, daß seine Vektornorm || Δp ||

|| Δp|| = [(ΔX_o + ΔV_x · T_Mi)² + (ΔY_o + ΔV_x · T_Mi)²]^½ (9)

bestimmt und mit einer in der Vergleichsschaltung 90 abgelegten, fest vorgegebenen Schwelle verglichen wird. Wird die Schwelle von der Vektornorm || Δp || ge mäß Gl. (9) unterschritten, so wird der Ausgangsvektor Δp in der Additionsstufe 94 zum Eingangsvektor addiert, das Additionsergebnis als verbesserter Ein gangsvektor in den Zielvektorspeicher 10 eingeschrieben und seine Ausgabe über das Ausgabe-Interface 96 z. B. an das Datensichtgerät 75 freigeschaltet. Andernfalls erfolgt lediglich das Einschreiben des korrigierten Eingangsvektor in den Zielvektorspeicher 10 und ein Neustart der Bestimmung der Filterkoeffizientenmatrix F mit den gleichen Meßwerten B_Mi, jedoch mit diesem bereits verbesserten Eingangsvektor .

Die iterative Bestimmung der Zieldaten konvergiert schneller, d. h. mit weniger Iterationen, wenn in einer zusätzlichen Stützkoeffizientenschaltung 120 die Stützkoeffizienten h_{S 1}, h_{S 2}, h_{S 3}, h_{S 4}und eine Stützwertschätzung bestimmt werden, mit der zusätzliche Messungen oder Beobachtungen, beispielsweise Entfernungsmessung mit Radar, Geschwindigkeitsbeobachtung aufgrund des Propellergeräusches oder Kursbeobachtung durch Sehrohrbeobachtung, durch die Rechenvorrichtung 80 in die Berechnung der Filterkoeffizientenmatrix F mit einbezogen werden.

In der der Koeffizientenschaltung 20 weitgehend gleichartigen Stützkoeffizientenschaltung 120 werden die einem Stützwert S zugeordneten Stütz koeffizienten h_{S 1} bis h_{S 4} und das Quadrat der Stützwertschätzung ² ermittelt und vorzugsweise im Anschluß an alle Meßkoeffizienten h_{i 1} bis h_{i 4} der Rechenvorrichtung 80 zugeführt. Die Re chenvorrichtung 80 berechnet eine erweiterte Filterkoeffizientenmatrix F, und im Anschluß an die Akkumulation der Produkte aus Differenzen δ_Mi und Filterkoeffizienten f_{i 1} bis _{i 4} wird über den Schalter 181 die Differenz δ_S aus dem Quadrat des Stützwerts S² und dem Quadrat der Stützwertschätzung ² an die Akkumulationsschaltung 88 durchgeschaltet, mit den Filterkoeffizienten f_{S 1} bis f_{S 4} multipliziert und somit ein Ausgangsvektor Δp mit den Komponenten

gebildet.

Dabei gibt i=N die Anzahl Meßwerte an, die bis zu einem Zeitpunkt, i. a. der aktuellen Meßzeit, ausgewertet werden.

Die in Fig. 4 dargestellte Stützkoeffizientenschaltung 120 ist mit geringem Aufwand für verschiedene Stützwerteingaben S bzw. deren Quadrate S² modifizierbar, dazu sind die Multiplikationsschaltungen 124.1 bis 124.4 vorgesehen, die über den Steuereingang 128 vom Steuerspeicher 68 ansteuerbar sind.

Mit der Eingabe einer quadrierten Entfernungsstützung S²_R und der zur Bezugszeit T_R gehörigen Beobachtungs position X_R, Y_R wird in den Steuerspeicher 68 eine Eins eingegeben und damit das Durchschalten der Ziel positionskoordinaten _o, _o an die Addierer 26.1, 26.2 und der Beobachtungsposition X_R und Y_R an den Stützkoeffizientenrechner 150 bewirkt sowie die Ak tivierung der Ausgänge 136.1 und 136.2 durch die Mul tiplizierstufen 139.1 und 139.2 gewährleistet. In dem Bezugsleitspeicher 65 ist die Bezugszeit T_R der Ent fernungsstützung S_R gespeichert, so daß dem Stütz koeffizientenrechner 150 das Ausgangssignal der Ad dierer 126.1 und 126.2 als beobachtete dynamische Zielpositionskoordinaten _o+_x · T_R und _o+_y · T_R und die Beobachtungspositionen X_R, Y_R zugeführt werden.

In dem in Fig. 4 dargestellten Stützkoeffizientenrechner 150 ergeben sich daraus erste Stützkoeffizienten , zu

= -2_x; = -2_y (11.1)

mit

_x = _o+_y · T_R-X_R und _y = _o+_y · T_R-Y_R,

da die Multiplizierstufen 139.1 und 139.2 lediglich noch eine Multiplikation mit Eins bewirken, und das Quadrat der Stützwertschätzung ²_R zu

²_R = ²,

wobei

² = ²_x+²_y

ist. Die weiteren Stützkoeffizienten

= · T_R und = · T_R (11.2)

ergeben sich als Ausgangssignale der Multiplizierstufen 139.3, 139.4.

Mit der Eingabe einer quadrierten Geschwindigkeits stützung S²_V über das Datensichtgerät 75 werden der Steuerspeicher 68 auf Null und der Bezugszeitspeicher 65 auf Eins gesetzt. Damit sind die Eingänge 121.1, 121.3 und 122.1, 122.3 inaktiviert und die Ausgänge 136.1 und 136.2 zu Null gesetzt, so daß lediglich die zur Geschwindigkeitsstützung S_V gehörige Koeffizientenfolge zu

bestimmt wird.

Für die Eingabe einer Kursstützung S_K wäre gemäß einem nicht weiter dargestellten Ausführungsbeispiel der Stützkoeffizientenrechner 150 in der Stützkoeffi zientenschaltung 120 durch den Koeffizientenrechner 50 identisch zu ersetzen. Wird dann bei Eingabe der Kursstützung S_K durch das Datensichtgerät 75 der Steuerspeicher 68 zu Null und der Bezugszeitspeicher 65 zu Eins gesetzt, so werden in der Stütz koeffizientenschaltung 120 die Stützkoeffizienten

gebildet, die über die Ausgänge 136.1 bis 136.4 der Rechenvorrichtung 80 zur Vervollständigung der Meß koeffizientenmatrix H zugeführt werden.

Bei der Filterung von Meßwerten B_Mi unter Einbeziehung einer Entfernungsstützung S_R bzw. einer Geschwindigkeitsstützung S_V werden somit die Differenzen δ_SR bzw. δ_SV aus den quadrierten Stützwerten S_R² bzw. S_V² und Schätzungen _R² bzw. _V², d. h.

δ_SR = S_R² - _V² bzw. δ_SV = S_V² - _V² (14.1)

mit den Filterkoeffizienten f_S bis bzw. bis gewichtet. Wohingegen bei einer Kursstützung die Differenz δ_SK aus linearer Kurs stützung S_K und -schätzung _K

δ_SK = S_K-_K (14.2)

gefiltert wird.

Das Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 5 und 6 ist eine Modifikation des in den Fig. 1 und 2 wiederge gebenen Ausführungsbeispiels, bei dem zur Vereinfachung auf die Verarbeitung von Stützwerten verzichtet worden ist. Auf die Beschreibung der bereits in Fig. 1 und 2 angegebenen gleichartigen Baugruppen, die in Fig. 5 und Fig. 6 mit gleichartigen Bezugszeichen dargestellt sind, soll bei der Beschreibung dieses Ausführungsbeispiels nur eingegangen werden, wenn es für die Darstellung der Funktion erforderlich ist.

Durch die Modifikationen des Filters gemäß Fig. 5 werden von dem Filter die Zieldaten eines Fahrzeugs in einem längeren Zeitintervall auch dann bestimmt, wenn sich das Ziel auf einer Zielbahn mit unterschiedlichen Geschwindigkeitskomponenten bewegt. Diese Zielbahnabschnitte werden i. a. als "Legs" bezeichnet, wobei angenommen wird, daß die zum jeweiligen Leg gehörenden Geschwindigkeitskomponenten konstant sind.

Zur Detektion der Zeitpunkte, an denen das Zielfahrzeug ein Manöver, d. h. eine Änderung seiner Geschwindigkeitskomponenten vorgenommen hat, ist ein Manöverdetektor 76 vorgesehen, der mit der Peileinrichtung 87 und der Steuervorrichtung 77 eingangsseitig verbunden ist. Die Zeiten für detektierte Zielmanöver werden in einem nachgeschalteten Manöverzeitspeicher 71 gespeichert, der einen Zähler 71.5 für die Anzahl detektierter Manöver zeiten und die Manöverspeicherplätze 71.0, 71.1 aufweist, wobei im Manöverspeicherplatz 71.0 die Anfangszeit T_A0 aller Meßzeiten T_Mi, d. h. i. a. T_{M 1}=0, gespeichert ist. Dieser Manöverzeitspeicher 71 und der Meßzeitenspeicher 70 sind mit einer Zeitvergleichsschaltung 79 verbunden, deren Zeitausgänge 79.0 und 79.1 an die Koeffizienten schaltung 20 und an die Vergleichsschaltung 90 an geschlossen sind.

Im Zielvektorspeicher 10 sind für die Geschwindig keitskomponenten nach dem ersten Manöver _{x 1} und _{y 1} weitere Speicherelemente 16 und 17 vorgesehen, die ausgangsseitig einerseits mit der Koeffizien tenschaltung 20 und andererseits mit dem Ausgabe- Ionterface 96 verbunden sind und die eingangsseitig ebenso wie die Speicherelemente 11 bis 14 durch die nunmehr erweiterte Torschaltung 95 und zur Ini tialisierung durch den Basisdatenspeicher 15 angesteuert werden. An die erweiterte Anzahl zu bestimmender Vektorkomponenten _o, _o, _x, _y, _{x 1}, _{y 1} sind außerdem die Rechenvorrichtung 80, die Akkumu lationsschaltung 88, die Vergleichsschaltung 90 und die Additionsstufe 94 angepaßt, was unmittelbar der erweiterten Anzahl von Verbindungsleitungen zu entnehmen ist.

Die Koeffizientenschaltung 20 gemäß Fig. 6 weist weitere Eingänge 21.4 und 22.4 für die Geschwin digkeitskomponenten _{x 1} und _{y 1} sowie einen weiteren Meßzeiteneingang 23.1 auf. An den Meßzeiten eingängen 23 und 23.1 stehen als Meßzeiten die Zeitsignalwerte T′_Mi und T′_{Mi 1} an. In Parallel schaltungen zu den Multiplizierern 25.1 und 25.2 sind weitere Multiplizierer 25.3 und 25.4 vorgesehen, wobei der Multiplizierer 25.3 eingangsseitig vom Eingang 21.4 mit der Geschwindigkeitskomponente _{x 1} und vom Eingang 23.1 mit Meßzeiten T′_{Mi 1} und der Multiplizierer 25.4 eingangsseitig vom Eingang 22.4 mit der Geschwindigkeitskomponente _{y 1} und vom Eingang 23.1 mit Meßzeiten T′_{Mi 1} angesteuert werden. Ausgangsseitig sind die Multiplizierer 25.3 bzw. 25.4 jeweils mit den Addierern 26.1 bzw. 26.2 verbunden.

Die Koeffizientenschaltung 20 enthält ferner weitere Multiplizierstufen 39.5 bzw. 39.6, die mit den Koeffizientenausgängen 56.1 bzw. 56.2 und jeweils mit dem Eingang 23.1 für Meßzeiten T′_{Mi 1} verbunden sind. Mit diesen Multiplizierstufen 39.5 bzw. 39.6 werden die zusätzlichen Meßkoeffizienten h_{i 5} bzw. h_{i 6} gebildet, die an den Meßkoeffizienten ausgängen 36.5 bzw. 36.6, die mit der Rechenvorrichtung 80 in Fig. 5 verbunden sind, anstehen.

In Fig. 5 und 6 ist zwar ein Ausführungsbeispiel für die Bestimmung der Filterkoeffizientenf_i bei einem einzigen Zielmanöver dargestellt, jedoch durch gleichartige parallele Erweiterungen ist ein Filter zu realisieren, mit dem die Zieldaten eines Ziels bei einer beliebigen Anzahl j von Manövern bestimmt werden. Darauf wird auch in mehreren der nachfolgenden Abschnitte hingewiesen.

Mit dem modifizierten Filter gemäß Fig. 5 werden die Zieldaten eines Ziels bestimmt, das sich auf einer Zielbahn gemäß Fig. 7 bewegt. Die Darstellung der Zielbahn in Fig. 7 ist auf ein kartesisches X, Y-Koordinatensystem bezogen, in dessen Ursprung sich die Meßposition X_Ei, Y_Ei zu einem Zeitpunkt, i. a. dem Anfangszeitpunkt der Messungen befindet. Die Zielbahn beginnt, wie dargestellt, zur Zeit T_{A 0} an der Zielposition X_o, Y_o und das Ziel hat dabei die Geschwindigkeitskompo nenten _x, _y. Zum Zeitpunkt T_{A 1} hat der Manöverdetektor 76, der das Zielgeräusch ständig einer Signal- oder Frequenzanalyse unterzieht, aus einer Signal- oder Frequenzänderung ein Manöver detektiert. Das Ziel hat von diesem Zeitpunkt T_{A 1} an die Geschwindigkeitskomponenten _{x 1}, _{y 1}. Der Abschnitt der Zielbahn im Zeitintervall T_{A 0}, T_{A 1} wird auch als Leg 0 und der zum Zeitpunkt T_{A 1} beginnende Abschnitt als Leg 1 bezeichnet. Bei der Detektion weitere Manöver wird die Zielbahn entsprechend ergänzt, wie in Fig. 7 durch die gestrichelte Darstellung der Zielbahn für Leg 2 vom Zeitpunt T_{A 2} an angegeben ist. Die zugehörigen Geschwindigkeitskomponenten wären dann _{x 2} und _{y 2}.

Zur Bestimmung der Vektorkomponenten des Ziels auf den verschiedenen Legs werden nach der An fangszeit T_{A 0} die Manöverzeitpunkte T_Aj in den Manöverzeitspeichern 71 eingeschrieben. Die Detektion von Manövern erfolgt immer erst nach einer durch die Konstruktion des Manöverdetektors 76 bedingten Anzahl von Messungen, also mit einer kon struktionsbedingten, zeitlichen Verzögerung. Das hat zur Folge, daß auch die Auswertung der Messungen durch das Filter erst nach eben dieser konstruktionsbedingten Verzögerung erfolgen kann.

Die Geschwindigkeitskomponenten _x, _y bzw. _{x 1}, _{y 1} geben den richtigen Zielzustand paarweise nur in dem dem Leg zugehörigen Zeitintervall zwischen zwei Manövern wieder. Daher gibt die Zeit zu Beginn eines Legs die untere Intervallgrenze und am Ende eines Legs die obere Intervallgrenze an. Bei dem Beispiel in Fig. 7 ist für Leg 0 der Zeit punkt T_{A 0} die untere und der Zeitpunkt T_{A 1} die obere Intervallgrenze, wohingegen für Leg 1 die untere Intervallgrenze durch T_{A 1} bezeichnet ist. Die obere Intervallgrenze T_{A 2} würde erst durch die Detektion eines weiteren Manövers ermittelt. Die dafür vorgesehenen Speicherplätze im Manöverzeit speicher 71 - sie sind in Fig. 5 nicht weiter dargestellt - werden wie auch die Speicherplätze 71.0 und 71.1 unmittelbar vor Beginn des Meßzyklus mit den Manöverzeiten T_Aj = ∞ belegt.

In der Zeitvergleichsschaltung 79 in Fig. 5 werden die Meßzeiten T_Mi im Meßzeitenspeicher 70 mit den Manöverzeiten T_Aj im Manöverzeitspeicher 71 verglichen und den Intervallen, d. h. den Legs der Zielbahn, zugeordnet. Jedem Leg ist ein Ausgang der Zeitvergleichsschaltung 79 zugeordnet. Das heißt, am Zeitausgang 79.0 stehen Zeitsignalwerte T′_Mi für Leg 0 und am Zeitausgang 79.1 Zeitsignalwerte T′_{Mi 1} für Leg 1 an. Diese Zeitsignalwerte haben an jedem Ausgang den Wert Null, solange die Meßzeiten T_Mi kleiner oder gleich der detektierten Manöverzeit T_Aj sind, wobei die Anfangszeit T_{A 0} in diesem Sinne als Manöverzeit aufgefaßt ist, oder sie haben den Dif ferenzsignalwert zwischen Meßzeit T_Mi und unterer Intervallgrenze T_Aj, wenn die Meßzeit T_Mi größer als die untere Intervallgrenze T_Aj und kleiner als die obere Intervallgrenze T_Aj+1 ist, oder sie haben den Differenzsignalwert zwischen oberer Intervallgrenze T_Aj+1 und unterer Intervallgrenze T_Aj, wenn die Meßzeit T_Mi größer als die obere Intervallgrenze T_Aj+1 ist. Die Funktion der Zeitvergleichsschaltung ist für eine beliebige Zahl j von Manövern für jeden Zeitausgang 79.j durch die Gl. 15

T′_Mÿ = max (0, min (T_Mi-T_Aj, T_Aj+1-T_Aj)) (15)

zu beschreiben.

In der Koeffizientenschaltung 20 werden die Zeitsig nalwerte T′_Mi am Zeitausgang 79.0 mit den Geschwin digkeitskomponenten _x, _y und die Zeitsignalwerte T′_{Mi 1} am Zeitausgang 79.1 mit den Geschwindig keitskomponenten _{x 1}, _{y 1} multipliziert, koordinatenweise zu den Komponenten _o bzw. _o addiert, so daß sich daraus die erweiterten Zielpositionskoordinaten _i, _i ergeben. Unter Berücksichtigung der zu gehörigen gespeicherten Meßpositionskoordinaten X_Ei, Y_Ei ergeben sich dann analog den Gl. (3.1) und (3.2) die erweiterten Abstandskomponenten _xi, _yi zu

_xi = _o + _x · T′_Mi + _{x 1} · T′_{Mi 1} - X_Ei (16.1)

_yi = _o + _y · T′_Mi + _{y 1} · T′_{Mi 1} - Y_Ei. (16.2)

Mit diesen Abstandskomponenten _xi, _yi werden die Meßkoeffizienten h_{i 1}, . . ., h_{i 4} gemäß Gl. (5) bestimmt, wobei sich die Meßkoeffizienten h_{i 3} und h_{i 4} aus der Multiplikation der Meßkoeffizienten h_{i 1} und h_{i 2} mit den Zeitsignalwerten T′_Mi an Eingang 23 ergeben. Die für die Ermittlung der Vektorkomponenten des um die Geschwindigkeitskomponenten _{x 1}, _{y 1} erweiterten Zielzustandsvektors

= (_o, _o, _x, _y, _{x 1}, _{y 1}), (17)

erforderlichen Meßkoeffizienten h_{i 5} und h_{i 6} werden zusätzlich durch Multiplikation von h_{i 1} und h_{i 2} mit den Meßzeiten T′_{Mi 1} an Eingang 23.1 berechnet und über die Ausgänge 36.5 und 36.6 an die Rechenvorrichtung 80 übertragen.

Wie sich aus den Bedingungen gemäß Gl. (15) für die Zeitsignalwerte T′_Mÿ an den Zeitausgängen 79.j ergibt, ist der Zeitsignalwert T′_Mÿ immer dann identisch Null, wenn die Meßzeit T_Mi kleiner als die Manöverzeit T_Aj ist, aber auch dann, wenn noch kein Manöver detektiert worden ist. Infolgedessen ist die Berechnung der erweiterten Filterkoeffizientenmatrix F durch die Rechenvorrichtung 80 erst dann notwendig, wenn die Filterkoeffizientenmatrix F für eine aktuelle Meßzeit T_Mi bestimmt wird, die größer als die Manöverzeiten T_Aj ist. Dazu wird die Anzahl j von Manöverzeiten T_Aj, die jeweils bis zur aktuellen Meßzeit T_Mi detektiert worden sind, in dem zur Adressierung der Manöverspeicherplätze 71.0, 71.1 vorgesehenen Zähler 71.5 des Manöverzeitspeichers 71 gezählt und über den Steuerbus 78 an die Rechenvorrichtung 80 übertragen. Dadurch wird die zur Bestimmung von Koeffizienten h und f für eine Maximalzahl J von Zielmanövern ausgelegte Rechenvorrichtung 80 derart gesteuert, daß jeweils der Grad der Matrizen H und F proportional der Anzahl j detektierter Manöver begrenzt ist. Bei dem angegebenen Ausführungsbeispiel sind die Koeffizientenfolgen manöverbedingt, also jeweils um die Meßkoeffizienten h_i,2j+3 und h_i,2j+4 bzw. die Filterkoeffizienten f_i,2j+3 und f_i,2j+4 erweitert.

In der Rechenvorrichtung 80 werden gemäß Gl. (8) aus den Meßkoeffizienten h_{i 1} bis h_{i 6} die Filterkoeffizienten f_{i 1} bis f_{i 6} ermittelt, mit denen die Akku mulationsschaltung 88 angesteuert wird. Die Akku mulationsschaltung 88 ist daher entsprechend der aufgrund einer maximal vorgegebenen Anzahl zu detektie render Manöver zur komponentenweisen Akkumulation der zu ermitteltenden Vektorkomponenten vorgesehen, d. h. bei einer maximalen Zahl von J Manövern sind 2J+4 paralle Akkumulationsstufen vorhanden. Die Prüfung und Verarbeitung des erweiterten Ausgangs vektors Δp erfolgt grundsätzlich in einer Art und Weise, wie sei bereits bei dem Filter ohne zusätzliche Manöverdetektion gemäß Fig. 1 angegeben ist. Lediglich in der Vergleichsschaltung 90 ist für den Vergleich mit der Schwelle eine Vektornorm ||Δp || des Ausgangsvektors Δp

zu ermitteln, die Komponenten des Ausgangsvektors Δp und nunmehr die Zeitsignalwerte T′_Mÿ an den Zeit signalausgängen 79.j berücksichtigt.

Auch das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 ist durch die Eingabe von Stützkoeffizienten h_S zu verbessern. Die Stützkoeffizienten h_S ergeben dabei eine Verbesserung der Vektorkomponenten eines oder mehrerer Legs und sind entsprechend diesen Legs in die Meß koeffizientenmatrix H eingeordnet. Zu denjenigen Legs, zu denen keine weiteren stützenden Beobachtungen vorliegen, sind dann die zugehörigen Elemente der Meßkoeffizientenmatrix H mit Nullwerten auf zufüllen.

Claims

1. Adaptives Filter zum Bestimmen von Zieldaten aus aufgenommenen Meßwerten (B_Mi), z. B. Peilungen, mit einem Zielvektorspeicher (10) für einen Eingangsvektor (), der Zielpositionskoordinaten (_o, _o) als Vektorkomponenten aufweist, mit einem Eingabespeicher (60), der Koordinaten jeweils eingenommener Meßpositionen (X_Ei, Y_Ei) enthält, mit einem mit dem Zielvektorspeicher (10) und dem Eingabespeicher (60) verbundenen Koeffizientenrechner (50) zum Bestimmen einer jedem Meßwert (B_Mi) zugeordneten Folge von Meß koeffizienten (h_{i 1}, h_{i 2}) und einer Meßwert schätzung (_Mi) aus dem Eingangsvektor () und der zugehörigen Meßposition (X_Ei, Y_Ei), mit einer den Meßkoeffizientenausgängen des Koeffizientenrechners (50) nachgeschalteten Rechenvorrichtung (80) für Filterkoeffizienten (f_{i 1}, f_{i 2}), in der die Matrix (F) der Fil terkoeffizienten (f_{i 1}, f_{i 2}) aus der Matrix (H) und der zu dieser transponierten Maxtrix (H′) der Meßkoeffizienten (h_{i 1}, h_{i 2}) gemäß der Matrixgleichung F = (H′ · H)^-1 · H′bestimmt wird, mit einer zum Bestimmen eines Ausgangsvektors (Δp) der Zieldaten ausgebildeten Akkumulationsschaltung (88), in der für jede Vektorkomponente des Ausgangsvektors (Δp) die mit den Filterkoeffizienten (f_{i 1,} f_{i 2}) ge wichteten Differenzen (δ_Mi) zwischen dem Meßwert (B_Mi) und der jeweiligen Meßwertschätzung (_Mi) komponentenweise aufsummiert werden, und mit einer Vergleichsschaltung (90) für den Aus gangsvektor (Δp), die einerseits ein Einschreiben des um den Ausgangsvektor (Δp) korrigierten Eingangsvektors () in den Zielvektorspeicher (10) bewirkt und die andererseits bei Unterschreiten einer vorgebbaren Schwelle eine Ausgabe des korrigierten Eingangsvektors () oder bei Überschreiten der Schwelle eine Wiederholung der Bestimmung der Zieldaten auslöst,
dadurch gekennzeichnet, daß der im Zielvektorspeicher (10) abgespeicherte Eingangsvektor () als weitere Vektorkomponente Geschwindigkeitskomponenten (_x, _y, _{x 1}, _{y 1}) aufweist, daß ein mit einem Meßzeitgeber, der Teil einer Steuervorrichtung (77) ist, verbundener Meßzeitenspeicher (70) vorgesehen ist, daß für jede Geschwindigkeits komponente (_x, _y, _{x 1}, _{y 1}) ein Multiplizierer (25.1, 25.2, 25.3, 25.4) vorgesehen ist, der eingangsseitig mit dem Zielvektorspeicher (10) und dem Meßzeitenspeicher (70) verbunden ist, daß einem Zielpositionskoordinaten-Eingang (51.1, 52.1) des Koeffizientenrechners (50) jeweils ein Addierer (26.1, 26.2) vorgeschaltet ist, der eingangsseitig mit dem Multiplizierer (25.1, 25.2, 25.3, 25.4) und mit dem Zielvektorspeicher (10) zur Übernahme der Zielpositionskoordinaten (_o, _o) verbunden ist, daß an jedem Meßkoeffizientenausgang (56.1, 56.2) des Koeffizientenrechners (50) jeweils mindestens eine mit dem Meß zeitenspeicher (70) verbundene Multiplizierstufe (39.3, 39.4, 39.5, 39.6) zum Bilden weiterer Meßkoeffizienten (h_{i 3}, h_{i 4}, h_{i 5}, h_{i 6}) angeschlossen ist und daß die Multiplizierstufen (39.3, 39.4, 39.5, 39.6) ausgangsseitig mit der Rechen vorrichtung (80) verbunden sind.

2. Adaptives Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Koeffizientenrechner (50) eine Abstands rechenschaltung (40) aufweist, die mit Zielpositions koordinaten (_o, _o) und Meßpositionskoordinaten (X_Ei, Y_Ei) ansteuerbar ist und Ausgänge (46.1, 46,2) für die Abstandskomponenten (_yi, _xi) und einen Abstandsquadratausgang (47) für die Summe der Quadrate der Abstandskomponenten (_yi, _xi) auf weist und daß der Koeffizientenrechner (50) derart ausgebildet ist, daß die Bestimmung der Meß koeffizienten (h_{i 1}, h_{i 2}) gemäß und die Bestimmung der Meßwertschätzung (_Mi) als Funktion der Abstandskomponenten, vorzugsweise gemäß erfolgt.

3. Adaptives Filter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rechenvorrichtung (80) zusätzlich mit Stützkoeffizienten (h_{s 1}, h_{s 2}, h_{s 3}, h_{s 4}) einer Stützkoeffizientenschaltung (120) ansteuerbar ist, daß die Matrix (F) der Filter koeffizienten (f_{i 1} bis f_{i 4}, f_{S 1} bis f_{S 4}) aus der um die Stützkoeffizienten (h_{S 1}, h_{S 2}, h_{S 3}, h_{S 4}) erweiterten Matrix (H) der Meßkoeffizienten (h_{i 1}, h_{i 2}, h_{i 3}, h_{i 4}) bestimmt wird, und daß der Akkumulationsschaltung (88) die Differenzen (δ_Mi) aus den Meßwerten (B_Mi) und den Meßwertschätzungen (_Mi) sowie mindestens ein Differenzwert (δ_S) aus einer Stützwerteingabe (S) in einen Stütz wertspeicher (67) und einer von der Stützkoeffi zientenschaltung (120) bestimmten Stützwert schätzung () in der gleichen Reihenfolge, in der die Rechenvorrichtung (80) mit den Meßkoeffi zienten (h_{i 1}, h_{i 2}, h_{i 3}, h_{i 4}) und den Stützkoeffi zienten (h_{S 1}, h_{S 2}, h_{S 3}, h_{S 4}) angesteuert worden ist, zugeführt werden.

4. Adaptives Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingabespeicher (60) zum Speichern mindestens eines Stützwertes (S), z. B. eines beobachteten Entfernungswertes (S_R), eines Geschwindigkeitswertes (S_V) und/oder eines Kurs wertes (S_K), einer Bezugszeit (T_R) und von Beob achtungskoordinaten (X_R, Y_R) ausgebildet ist und daß die Stützkoeffizientenschaltung (120) mit ihren Eingängen (121.1, 121.2, 122.1, 122.2) für Eingangsvektorkomponenten (_o, _o, _x, _y) mit dem Zielvektorspeicher (10) und mit ihren Eingängen (123, 121.3, 122.3) für die Bezugszeit (T_R) und die Beobachtungskoordinaten (X_R, Y_R) mit dem Eingabespeicher (60) verbunden ist.

5. Adaptives Filter nach einem der Ansprüche 3 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützkoeffizientenschaltung (120) einen Stützkoeffizientenrechner (150) aufweist, dessen Eingänge (151.1, 152.1) für Zielposi tionskoordinaten in gleicher Weise wie der Koeffi zientenrechner (50) über Multiplizierer (125.1, 125.2) und Addierer (126.1, 126.2) ansteuerbar sind, und dessen Eingänge (151.2, 152.2) für Meßpositionskoordinaten mit den Teilspeichern (63, 64) für Beobachtungspositionen des Eingabespeichers (60) verbunden sind, daß der Stützkoeffizientenrechner (150) Ausgänge (156.1, 156.2) für erste Stützkoeffizienten (h_{S 1}, h_{S 2}) und einen Ausgang (157) für die Stützwertschätzung () aufweist, daß der Multiplizierer (125.1, 125.2) über den Beobachtungszeiteingang (123) mit dem Eingabespeicher (60) verbunden ist und daß die Stützkoeffizienten schaltung (120) Multiplizierstufen (139.3, 139.4) aufweist, die eingangsseitig mit den Ausgängen (156.1, 156.2) für erste Stützkoeffizienten (h_{S 1}, h_{S 2}) und mit dem Beobachtungs zeiteingang (123) verbunden sind, an denen aus gangsseitig weitere Stützkoeffizienten (h_{S 3}, h_{S 4}) anstehen, die zusammen mit den ersten Stützkoeffizienten (h_{S 1,} h_{S 2}) Ausgangssignale der Stützkoeffizientenschaltung (120) bilden.

6. Adaptives Filter nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß den Ausgängen (156.1, 156.2) des Stützkoeffizientenrechners (150) zum Bewerten der ersten Stützkoeffizienten (h_{S 1,} h_{S 2}) und der Differenzschaltung (185) jeweils Ge wichtsmultiplizierer (135.1, 135.2, 183) nachgeschaltet sind und daß die Gewichtsmultiplizierer (135.1, 135.2, 183) mit einem Gewichts faktorspeicher (66) des Eingabespeichers (60) verbunden sind.

7. Adaptives Filter nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützkoeffizienten schaltung (120) Multipliziereinheiten (124.1, 124.2, 124.3, 124.4, 139.1, 139.2) aufweist, die einerseits über einen Steuereingang (128) mit dem Eingabespeicher (60) und andererseits je weils mit den Eingängen (121.1, 122.1) für Zielposi tionskoordinaten (_o, _o) sowie den Eingängen (121.3, 122.3) für Beobachtungskoordinaten (X_R, Y_R) bzw. den Ausgängen für erste Stützkoeffizienten (h_{S 1,} h_{S 2}) nachgeschaltet sind.

8. Adaptives Filter nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützwerteingabe (S) eine Entfernungsstützung (S_R) ist, daß die Stützkoeffizientenrechner (150) die Abstandsrechenschaltung (40) aufweist, deren Abstandskomponentenausgänge (46.1, 46.2) mit den Ausgängen (156.2, 156.1) des Stützkoeffi zientenrechners (150) für erste Stützkoeffizienten (h_{S 1,} h_{S 2}) und deren Abstandsquadratausgang (47) mit dem Ausgang (157) für die Stützwertschätzung () verbunden ist, und daß im Steuerspeicher (68) eine Eins gespeichert ist.

9. Adaptives Filter nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützwerteingabe (S) eine Geschwindigkeitsstützung (S_V) ist, daß der Stützkoeffizientenrechner (150) die Abstandsrechenschaltung (40) aufweist, deren Abstandskomponentenausgänge (46.1, 46.2) mit den Ausgängen (156.2, 156.1) des Stütz koeffizientenrechners für erste Stützkoeffizienten (h_{S 1,} h_{S 2})und deren Abstandsquadratausgang (47) mit dem Ausgang (157) des Stütz koeffizientenrechners (150) für die Stützwertschätzung () verbunden sind, und daß im Steuerspeicher (68) eine Null gespeichert ist.

10. Adaptives Filter nach einem der Ansprüche 3 bis 7, da durch gekennzeichnet, daß die Stützwerteingabe (S) eine Kursstützung (S_K) ist, daß die Stützkoeffizientenschaltung (120) als Stützkoeffizientenrechner (150) dem Koeffi zientenrechner (50) aufweist und daß im Steuerspeicher (68) eine Null gespeichert ist.

11. Adaptives Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 9, da durch gekennzeichnet, daß die Rechenvorrichtung (80) zum Bestimmen der Filterkoeffizienten (f) ein Feld- oder Matrixprozessor ist.

12. Adaptives Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 11, da durch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung (77) zur Taktgenerierung und Synchronisation und der zugehörige Meßzeitgeber zum Erzeugen der Meßzeiten (T_Mi) vorgesehen sind.

13. Adaptives Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit der Peilvorrichtung (87) und der Steuervorrichtung (77) verbundener Manöverdetektor (76) und ein Manöver zeitspeicher (71) vorgesehen sind, in dem eine Anzahl (j) von Manöverzeiten (T_{A 0}, T_{A 1}) eines in aufeinanderfolgenden Zeitintervallen unterschiedliche Geschwindigkeitskomponenten (_x, _y, _{x 1}, _{y 1}) aufweisenden Ziels abgespeichert sind, daß zwischen dem Meßzeitenspeicher (70) einerseits sowie den Multiplizierern (25.1 bis 25.4) und den Multiplizierstufen (39.3 bis 39.6) andererseits eine Zeitvergleichsschaltung (79) eingeschaltet ist, die eingangsseitig mit dem Manöverzeitspeicher (71) verbunden ist und zeitintervallspezifische Zeitausgänge (79.0, 79.1) für aus Differenzen von Meß- und Manöverzeiten gebildete Zeitsignalwerte (T′_Mi, T′_{Mi 1}) aufweist, daß die Multiplizierer (25.1, 25.2 bzw. 25.3, 25.4) für Geschwindigkeitskomponenten (_x, _y bzw. _{x 1}, _{y 1}) des gleichen Zeitintervalls mit dem gleichen zeitintervallspezifischen Zeitausgang (79.0, 79.1) verbunden sind, und daß die jedem Meßkoeffizientenausgang des Koeffizientenrechners (50) entsprechend der Anzahl der Zeitintervalle nachgeschalteten Multiplizierstufen (39.3 bis 39.6) jeweils mit dem zugehörigen zeitintervallspezifischen Zeitausgang (79.0, 79.1) verbunden sind.

14. Adaptives Filter nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitvergleichsschaltung (79) derart ausgebildet ist, daß an dem zeitintervall spezifischen Zeitausgang (79.0, 79.1) als Zeitsignalwert (T′_Mi, T′_{Mi 1}) entweder ein Nullsignalwert ansteht, wenn die Meßzeit (T_Mi) kleiner oder gleich der Manöverzeit (T_{A 0}, T_{A 1}) der unteren Intervallgrenze ist, oder ein Differenzsignalwert zwischen Meßzeit (T_Mi) und Manöverzeit (T_{A 0}, T_{A 1}) der unteren Intervallgrenze ansteht, wenn die Meßzeit (T_Mi) größer als die untere und kleiner oder gleich der Manöverzeit (T_{A 0}, T_{A 1}) der oberen Intervallgrenze ist, oder ein Differenzsignalwert zwischen oberer und unterer Intervallgrenze ansteht, wenn die Meßzeit (T_Mi) größer als die Manöverzeit (T_{A 1}) der oberen Intervallgrenze ist.

15. Adaptives Filter nach einem der Ansprüche 13 oder 14, da durch gekennzeichnet, daß der Manöverzeitspeicher (71) über den Steuerbus (78) mit der Rechenvorrichtung (80) verbunden ist und daß die Rechenvorrichtung (80) derart ausgebildet ist, daß der Grad der Matrizen H und F proportional derjenigen Anzahl (j) von Manöverzeiten (T_Aj) begrenzbar ist, die bis zur jeweils aktuellen Meßzeit (T_Mi) detektiert worden ist.

16. Adaptives Filter nach einem der Ansprüche 13 bis 15, da durch gekennzeichnet, daß der Manöverzeitspeicher (71) einen mit dem Steuerbus (78) verbundenen Zähler (71.5) zum Bestimmen der Anzahl (j) detektierter Manöverzeiten (T_Aj) und vom Zähler (71.5) adressierbare Speicherplätze (71.0, 71.1) für die Manöverzeiten (T_Aj) aufweist.

17. Adaptives Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 16, da durch gekennzeichnet, daß in der Vergleichseinrichtung (90) die Vektornorm ||Δp|| des Ausgangs vektors (Δp) mit der vorgebbaren Schwelle verglichen wird.