DE1176380B - Schaltanordnung zur physiologisch gleich-zeitigen Anzeige zweier oder mehrerer Radar-bilder mittels einer einzigen Kathodenstrahlroehre - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. KI.: G 01 c

Deutsche KL: 42 c-39/10

Nummer: 1176 380

Aktenzeichen:'?» 13594 IXb/42c
Anmeldetag: 15. Mai 1957
Auslegetag: 20. August 1964

Die Erfindung betrifft eine Schaltanordnung zur physiologisch gleichzeitigen Anzeige zweier oder mehrerer, wenigstens teilweise dasselbe Beobachtungsfeld betreffender Radarbilder mittels einer einzigen Kathodenstrahlanzeigeröhre.

Bei Radaranzeigegeräten ist es bekannt, mehrere Bilder, die auf je einer Kathodenstrahlanzeigeröhre aufgezeichnet sind, durch optische Mittel auf einer gemeinsamen Bildfläche sichtbar zu machen. Zur Umlenkung der Lichtstrahlen sind bei derartigen Anordnungen stets halbdurchlässige Spiegel notwendig, die die Eigenschaft haben, daß sie einen Teil des einfallenden Lichtes nicht nur in die gewünschten Richtungen ablenken, sondern auch einen Teil in Richtungen, in denen keine Strahlen erwünscht sind. Durch die Verwendung halbdurchlässiger Spiegel geht ein großer Teil der Lichtstärke verloren, die mit den bekannten Anordnungen aufgezeichneten Bilder sind also sehr lichtschwach. Damit ein von Erschütterungen freies Bild entsteht, ist es notwendig, das ganze Anzeigesystem mechanisch äußerst starr und fest zu bauen. Auch der Aufwand an elektrischen Mitteln — für jedes der zu überlagernden Bilder wird eine Kathodenstrahlröhre benötigt — und an optischen Mitteln ist nicht gering.

Zur Vermeidung dieser Mängel soll erfindungsgemäß eine Schaltanordnung angegeben werden, bei der die Bilder unmittelbar mittels einer einzigen Kathodenstrahlröhre angezeigt werden.

Es ist ein Radarbildanzeigegerät bekannt, bei dem die pausenlos mit dem Bildinhalt modulierten Signalfolgen des Radargerätes zunächst einem Speicher derart zugeführt werden, daß der Speicher jeweils ein ganzes Bild enthält. Dieses Bild wird sodann wiederholt mit den bekannten Mitteln der Fernsehtechnik abgetastet und auf einer Kathodenstrahlanzeigeröhre sichtbar gemacht. Durch diese Maßnahmen wird die Verwendung einer nachleuchtenden Anzeigeröhre vermieden, die aus technischen und physiologischen Gründen unbefriedigend ist.

Weiterhin ist es aus der Fernsehtechnik bereits bekannt, die Bilder von zwei Fernsehkameras in so schnellem Wechsel auf dem Bildschirm einer Kathodenstrahlanzeigeröhre wiederzugeben, daß ein die Überlagerung der beiden Bilder darstellendes ruhendes Bild entsteht. Hierbei werden die Bildsignale der einen Kamera durch einen elektronischen Schalter periodisch unterbrochen und in den so entstandenen Pausen die Bildsignale der anderen Kamera auf die Anzeigeröhre übertragen, wobei eine so hohe Schaltfrequenz gewählt wird, daß die Flimmer-Schaltanordnung zur physiologisch gleichzeitigen Anzeige zweier oder mehrerer Radarbilder mittels einer einzigen Kathodenstrahlröhre

Anmelder:
Telefunken

Patentverwertungsgesellschaft m. b. H.,
Ulm/Donau, Elisabethenstr. 3

Als Erfinder benannt:
Dipl.-Ing. Theodor Pederzani,
Hans Stüve, Ulm/Donau

grenze nicht unterschritten und eine ruhende Bilddarstellung erfolgt.

Durch eine kombinierte Anwendung dieses in der Radartechnik und in der Fernsehtechnik bekannten Standes der Technik ergibt sich eine vorteilhafte Lösung der Erfindungsaufgabe, mit der die eingangs genannten Mängel bei der gleichzeitigen Anzeige zweier oder mehrerer Radarbilder vollständig vermieden werden.

Erfindungsgemäß wird zur physiologisch gleichzeitigen Anzeige zweier oder mehrerer, wenigstens teilweise dasselbe Beobachtüngsfeld betreffender Radarbilder mittels einer einzigen Kathodenstrahlanzeigeröhre eine Schaltanordnung vorgeschlagen, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Bildsignalfolgen zweier oder mehrerer Radargeräte in an sich bekannter Weise in je einem wiederholt zeilen- oder sternförmig abtastbaren Speicher gespeichert und die bei der Abtastung der Speicher erhaltenen Signale in ebenfalls an sich bekannter Weise der Steuerelektrode einer nicht nachleuchtenden Kathodenstrahlanzeigeröhre in so schnellem Wechsel zugeführt werden, daß

• auf ihrem Bildschirm ein ruhendes überlagertes Bild der verschiedenen Radarbilder entsteht.

Wenn diese Schaltanordnung bei einem Rundsichtradargerät mit zwei oder mehreren zwar nicht gleichgerichteten, jedoch dasselbe Beobachtungsfeld überstreichenden, gemeinsam drehbaren Richtantennen und Empfangsgeräten verwendet wird, sind die Radarbilder auf dem Bildschirm ohne besondere Maßnahmen deckungsgleich. Sind jedoch die Radargeräte räumlich getrennt aufgestellt, so daß die durch die Radarbilder überwachten Beobachtungsfelder sich nur teilweise überlappen, dann muß durch jeweilige Vorspannung der Steuerelektrode der Kathodenstrahlröhre mittels entsprechender Hilfs-

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gleichspannungen dafür gesorgt werden, daß die Radarbilder entsprechend dem Abstand der Radargeräte in räumlich richtiger relativer Lage gezeichnet werden.

Vorteilhaft kann in einem der Speicher auch ein zeitlich unveränderliches Hilfsbild gespeichert werden, welches so detailreich ist, daß gewöhnliche Methoden zur Einblendung von Hilfsmarken versagen. Das Hilfsbild kann z. B. eine Landkarte sein.

An Hand der Zeichnung werden zwei Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Schaltanordnung beschrieben.

Fig. 1 zeigt den Fall, daß zwei räumlich getrennt aufgestellte Radargeräte 1 und 2 verwendet werden.

Da voraussetzungsgemäß angenommen ist, daß sich die Rundsichtbereiche der beiden Radargeräte überlappen, ist es notwendig, daß sie auf unterschiedlichen Frequenzen arbeiten, um eine gegenseitige Störung auszuschließen. Die Anzeigeanordnung befindet sich innerhalb des gestrichelt gezeichneten Rechtecks 3 in einer Überwachungszentrale, die von den Radargeräten getrennt aufgestellt ist und die über Nachrichtenwege 4 und 5 mit den Radargeräten verbunden ist. Die Nachrichtenwege 4 und 5 können nach Art der üblichen elektrischen Übertragungswege ausgebildet sein. Wenn die Entfernung zwischen der Zentrale und den Radargeräten 1 und 2 sehr groß ist, empfiehlt es sich, vor der Übertragung eine an sich bekannte Bandeinengung vorzunehmen und zur Übertragung an die Zentrale einfache Übertragungswege, z. B. Telefonleitungen, vorzusehen. Selbstverständlich ist es auch möglich, die Anzeigeanordnung räumlich mit einem der Radargeräte zu verbinden. Die Bildausgangssignale der Radargeräte 1 und 2 werden über die Leitungen 4 und 5 je einer Speichervorrichtung 6, 7 zugeführt. Als Speicher sieht man zweckmäßigerweise elektronische Speicher vor, die gleichzeitig beschrieben und abgetastet werden können. Die Speicherfläche dieser elektronischen Speicher ist derart ausgebildet, daß sie ein mehrmaliges Abtasten der gespeicherten Signale gestattet. Derartige elektronische Speicher sind z. B. unter der Bezeichnung »Graphechon« bekannt, die als Zeilenwandler im Fernsehen benutzt werden oder auch dazu, um Radarbilder mit sternförmiger Rasterung in schnell aufeinanderfolgende Fernsehbilder mit zellenförmiger Abtastung umzuwandeln und diese dann auf einer Kathodenstrahlanzeigeröhre ohne Nachleuchtdauer anzuzeigen. Voraussetzung für die Anwendbarkeit eines Speichers ist, daß seine Speicherkapazität so groß ist, daß er ein ganzes Bild speichern kann und daß er außerdem so schnell abgetastet werden kann, daß bei fernsehmäßiger Aufzeichnung ein ruhendes Bild entsteht. Die in den Speichern 6 und 7 gespeicherten Bilder werden in schneller Folge nacheinander, z. B. 25mal in der Sekunde, abgetastet. Die Abtastung muß so schnell erfolgen, daß zwischen den einzelnen Abtastperioden Pausen entstehen, während der die übrigen Speicher abgetastet werden. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sollen die Speicher 6 und 7 als Flächenspeicher ausgebildet sein, sie werden genauso wie die Anzeigeröhren von Radarrundsichtgeräten kontinuierlich beschrieben. Die Abtastung erfolgt in wesentlich schnellerem Rhythmus mit Pausen, so daß abwechselnd einmal der Speicher 6 und einmal der Speicher 7 abgetastet wird. Die wechselweise Abtastung ist notwendig, da die Anzeigeröhre 8 nur einen Elektronenstrahl zum Aufzeichnen besitzt, die Intensität des Elektronenstrahles also nur nacheinander durch die Signale der beiden Radaranzeigen gesteuert werden kann. Zur Abtastung des Speichers kann der Abtastelektronenstrahl und entsprechend natürlich auch der Elektronenstrahl der Kathodenstrahlanzeigeröhre wie der Aufzeichenelektronenstrahl sternförmig abgelenkt werden. Zur Abtastung des Speichers und das Beschreiben der Anzeigeröhre ίο kann aber auch die beim Fernsehen bekannte zellenförmige Ablenkung verwendet werden. Sind die Speicher 6 und 7 als Zeilenspeicher ausgebildet, die kontinuierlich beschrieben werden, dann tastet man den Speicher natürlich genauso zellenförmig ab und lenkt den Elektronenstrahl der Anzeigeröhre 8 sternförmig ab. Die Ausgangsspannungen der Speicher 6 und 7 werden über die Leitungen 9 und 10 der Helligkeitssteuerelektrode der Anzeigeröhre 8 zugeführt. Damit man auf der Anzeigeröhre 8 ein zusammenhängendes naturgetreues Bild des von den Radargeräten 1 und 2 abgetasteten Geländes erhält, ist es notwendig, den Ablenksystemen der Anzeigeröhre 8 zusätzliche Hilfsgleichspannungen zu überlagern, deren Werte den räumlichen Koordinaten der Radargeräte entsprechen und die jeweils nur so lange wirksam sind, wie die Abtastung jeweils eines Speichers andauert. Die Anzeigeröhre 8 besitzt eine Leuchtschicht, die nicht nachleuchtet. Deshalb ist auch die bereits obenerwähnte schnelle Abtastfolge von z. B. 25 Bildabtastungen pro Sekunde notwendig, um ein für das menschliche Auge ruhendes Bild zu erhalten. In den Leitungen 9 und 10 sind Schalter 11 und 12 vorgesehen, welche im Normalbetrieb geschlossen sind. Durch öffnen einzelner Schalter erreicht man, daß auf der Anzeigeröhre 8 plötzlich die Anzeige von einem der Radargeräte gelöscht wird. Durch die mehrmalige Abtastung jedes gespeicherten Bildes wird natürlich die Bandbreite des Ausgangssignals wesentlich größer als die der auf den Eingang des Speichers gegebenen Signalfolge. Diese Bandbreitenerweiterung stört jedoch im vorliegenden Fall nicht, da nach der Speicherung keine Übertragung vorgesehen ist, vielmehr die Signale unmittelbar der Anzeigeröhre zugeführt werden.

An Stelle zweier Radargeräte kann natürlich eine beliebig große Zahl von Radargeräten vorgesehen sein, deren Anzeigen alle auf einer Kathodenstrahlanzeigeröhre kombiniert werden. An Stelle der Vereinigung zweier oder mehrerer Radarrundsichtanzeigen ist es auch möglich, beliebige andere Hilfsbilder, wie z. B. Landkarten, Entfernungskreise oder Winkelsektoren, in eine Radarrundsichtanzeige einzublenden, indem man diese Hilfsbilder jeweils in einen Speicher eingibt.

Die Fig. 2 zeigt den Fall, daß zwei nicht gleichgerichtete, auf einer gemeinsamen Drehachse angeordnete Antennen 14 und 15 mit einer entsprechenden Anzahl von Radarempfängern verwendet werden. Radargeräte, bei welchen auf einer gemeinsamen Drehachse mehrere Richtantennen, insbesondere zwei Rücken an Rücken angeordnete Richtantennen, vorgesehen sind, sind bereits bekannt. Sie besitzen den Vorteil, daß die Impulstrefferzahl pro Ziel gegenüber den üblichen Radargeräten stark erhöht ist. Besonders vorteilhaft ist es, wenn man den verschiedenen Antennen nicht nur verschiedene Empfänger, sondern auch verschiedene Sender zuordnet, derart, daß jede Antenne auf einer anderen Frequenz

arbeiten kann, da bei Einwirkung von Störsendern jederzeit eine Ausweichfrequenz zur Verfügung steht. In dem in F i g. 2 dargestellten Radargerät 13 werden die beiden Rücken an Rücken angeordneten Richtantennen 14 und 15 um die Achse 16 gedreht. Über Leitungen 17 und 18 sind die Bildsignalausgänge der beiden Empfänger mit den Eingängen zweier Speichervorrichtungen 19 und 20 verbunden. Die Aufzeichnung und Abtastung der Bildsignale geschieht in gleicher Weise wie bei dem in Fig. 1 beschriebenen Ausführungsbeispiel in den Speichern 6 und 7. Die Ausgangssignale von den Speichern 19 und 20 werden über Leitungen 21 und 22 der Intensitätssteuerelektrode einer Kathodenstrahlanzeigeröhre 23 zugeführt. Im Gegensatz zu der oben beschriebenen Anordnung, bei der die Anzeige zweier Radargeräte, die räumlich getrennt aufgestellt sind, miteinander kombiniert werden, ist bei der Anordnung der F i g. 2 das Anlegen einer Gleichspannung zur Verschiebung der einzelnen Anzeigen nicht notwendig, da die Radarantennen, mit welchen die Echosignale empfangen wurden, am gleichen Ort aufgestellt sind. In den Leitungen 21 und 22 sind zwei Schalter 24 und 25 vorgesehen, die insbesondere dazu dienen, den beispielsweise durch einen Störsender gestörten Empfänger durch Öffnen des jeweiligen Schalters von der Anzeige auszuschalten.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Schaltanordnung zur physiologisch gleichzeitigen Anzeige zweier oder mehrerer, wenigstens teilweise dasselbe Beobachtungsfeld betreffender Radarbilder mittels einer einzigen Kathodenstrahlanzeigeröhre, dadurchgekennzeichnet, daß die Bildsignalfolgen zweier oder mehrerer Radargeräte in an sich bekannter Weise in je einem wiederholt zeilen- oder sternförmig abtastbaren Speicher gespeichert und die bei der Abtastung der Speicher erhaltenen Signale in ebenfalls an sich bekannter Weise der Steuerelektrode einer nicht nachleuchtenden Kathodenstrahlanzeigeröhre in so schnellem Wechsel zugeführt werden, daß auf ihrem Bildschirm ein ruhendes überlagertes Bild der verschiedenen Radarbilder entsteht.

2. Schaltanordnung nach Anspruch 1 bei räumlich getrennter Aufstellung der Radargeräte, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Darstellung der aus den Speichern entnommenen Radarbilder auf dem Radarschirm der räumliche Abstand der Radargeräte durch jeweilige Vorspannung der Steuerelektrode mittels entsprechender Hilfsgleichspannungen berücksichtigt ist.

3. Schaltanordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in einem der Speicher ein zeitlich unveränderliches detailreiches Hilfsbild, z. B. eine Landkarte, gespeichert ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Französische Patentschrift Nr. 1104 057;
USA.-Patentschriften Nr. 2 597 636, 2 663 868;
American Cinematographer, 34 (1953), S. 320.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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