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Flie-erschulungsgerät zur Nachahmung von C C, C
Radarbildern
Die Erfindunc, bezieht sich auf ein Fliegerschulungsgerät zur Nachahmung von Radarbildern,
wobei auf dem Bildschirm einer Wiedergaberöhre eine Darstellung eines Radarbildes
erzeuat wird.
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Es ist bereits versucht worden, eine optische Analogie für ein Radarbild
mittels einer Modellanordnung zu schaffen. Hie-für wurde ein Präzisionsrelief verwendet,
wobei die Aufgabe der rundum suchenden Flugzeugantenne durch eine optische Strahlungsquelle
übernommen wurde. Das auf diese Weise optisch ausgeleuchtete Mlodellrelief lieferte
bezilulich des radialen Auflösun-svermö-ens ein Bild, das der funkmäßigen Abtastung
der Erdoberfläche entspricht. Das so bestrahlte Präzisionsrelief wurde entweder
visuell betrachtet oder fotografisch ausgewertet.
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Es ist auch ein Radarübungsaerät zur Erzeugung von Darstellungen der
Radaarechos von fliegenden Objekten und Bodenmerkmalen auf einem Bildschirm bekannt,
welches meilrere übereinander angeordnete Zeichenfolien aufweist. Die mit diesen
Zeichenfolien zusammenarbeitenden Einrichtungen verwenden unabhängige elektrische
Signalgruppen. CI CI wobei eine Gruppe die Radarechosignale der fliegenden Gegenstände
und eine weitere Gruppe die Radarechosignale der Bodenmerkmale darstellt.
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Bei einem bekannten, aber nicht für die Radarausbildung bestimmten
Fliegerschulungsgerät wird von einer Fernsehkamera das Modell eines Landeanflugweges
erfaßt, wobei die Kamera die Bewegung C Ir eines Fluazeuges nachahmt.
Das B*ld des Modells wird auf einen Wiedergabeschirra projiziert, der die Flugschülerkanzel
umgibt. Die von der Fernsehkamera aufgenommenen Videosignale werden unmittelbar
in einen Empfänger eingegeben, der das Bild nach Art eines Großraurniernsehprojektors
auf eine Leinwand wirft.
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Es ist weiterhin ein Radarschulungsgerät zur Wiedergabe künstlicher
Radarechos auf einem Bildschirin einer Radarflugzeuganlage bekannt. Dieses Gerät
weist eine Karte auf, auf der die Radarkennzeichen eines Gebietes der Erdoberfläche
nachgeahmt sind. Ferner ist eine elektromagnetische Einrichtung vorgesehen, die
in Wechselwirkung mit der Karte elektrische Signale entsprechend diesen Radarkennzeichen
hervorruft. Außerdem enthält das Gerät Rechenanlagen, die von den elektrischen Signalen
beeinflußt werden und auf dem Bildschirm Leuchtspuren bewirken, die entsprechend
der Höhe der nachgeahmten Radaranlage veränderbar sind. Bei diesem Schulungsgerät
wird ein Lichtstrahl vom Schirm einer Kathodenröhre aus mit einem Linsensystem auf
die Kartenoberfläche gerichtet. Die Kathodenstrahlröhre wird derart betrieben, daß
ihr Lichtpunkt die nachzuahmende Abtastbewegung der Radarantenne in bezug auf Seiten-
und Neigungswinkel ausführt. Der beleuchtete Bereich der Oberfläche der Karte bewegt
sieh längs einer Linie, so
daß praktisch nur eine punktweise und keinesfalls
eine flächenweise Abtastung durchgeführt wird. Zur punktweisen Abtastung ist lediglich
eine Fotozelle oberhalb der Karte erforderlich, die ein elektrisches Signal liefeM
das der Amplitude des Bodeneebos entspricht. Mit diesem bekannten Radarnachahmungsgerät
kann lediglich eine der drei Hauptbetriebsarten eines modernen Radargeräts nach-C
aeahmt werden, nämlich die Bodendarstell-ung. Eine Umrißdarstellung oder eine Darstellung,
die zur Aufschlags- oder Kollisionsverhinderung dient, ist mit dieser bekannten
Einrichtung nicht möglich.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugiunde, eine Einrichtun- zur Nachahmun-
von Radarbildern zu schaffen, mit der die drei Hauptbetriebsarten eines modernen
Radargeräts nachgeahmt werden können, nämlich die Bodendarstellung, die Umrißdarstellung
und die zum Kollisionsschutz dienende Darstellung.
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Gemäß der Erfindung kennzeichnet sich die Einrichtung zur Nachahmung
von Radarbildern durch ein dreidimensionales Modell des darzustellenden Gebietes,
ferner durch eine über dem Modell dreidimensional bewegbar und um eine lotrechte
Achse drehbar angeordnete Lichtquelle, die einen Flächenbereich
der
Modelloberfläche anstrahlt, weiterhin durch eine über dem Modell um eine lotrechte
Achse drehbar und wenigstens in einer Ebene bewegbar angeordnete Fernsehkamera,
die das von der Modelloberfläche reflektierte Licht aufnimmt, wobei Drehbewegungen
der Lichtquelle und Fernsehkamera gleichlaufend gekoppelt sind, und durch ein Steuergerät,
0 das die Drehbewegungen regelt und die dabei erzeugten Videosignale an eine
Bildröhre weiterleitet.
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Ein Ausführungsbeispiel des Fliegerschulungsgerätes ist in der Zeichnung
dargestellt. Es zeigt Fig. 1 eine schematische Darstellung und ein Blockschaltbild,
F i g. 2 Lichtkegel des beleuchteten Reliefteils, F i g. 3 eine Seitenansicht
der Lichtquelle mit Reichweite, F i g. 4 ein Abtastmuster des darzustellenden
Bereiches auf dem Bildschirm, F i g. 5 Spannungsverlauf am Ausgang der Kameraröhre
für die Azimutabtastung.
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F i g. 6 ein Zielmodell in rückwärtiger Schrägansicht aus geringer
Höhe, F i g. 7 eine Vorderansicht des Zielmodells von F i g. 6 aus
großer Höhe, F i g. 8 eine Vorderansicht des Zielmodells aus geringer Höhe,
F i g. 9 ein Blockschaltbild der Synchronisier- und Ablenkkreise, F i
g. 10 Gesichtsfeld von zwei Optiken zur Erläuterung der Kompensation, Fig.11
eine perspektivische Teilansicht der Lichtquelle, F i g. 12 a bis 12 c Gerüst
zur Verschiebung der Kamera relativ zum Relief, F i g. 13 die geometrischen
Verhältnisse eines Reliefs in bezug auf Höhe und Lage des nachgeahmten Flugzeuges,
F i g. 14 eine Umwandlungsschaltung für eine höhenabhängige Radarstellung,
F i g. 15 die Anwendung eines Diapositivs zur Erzeugung von Höhensignalen,
F i g. 16 die Verwendung einer undurchsichtigen Abbildung zur Erzeugung von
Höhensignalen, F i g. 17 die Anordnung des Diapositivs oder der undurchsichtigen
Abbildung, F i g. 18 eine Seitenansicht der Lage der Kamera und des Prismas
bei nachgeahmten Flugzeugen in mittlerer Höhe, F i g. 19 eine Seitenansicht
bei nachgeahmten Flugzeugen in großer Höhe und F i g. 20 eine Seitenansicht
bei nachgeahmten Flugzeugen in geringer Höhe.
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Mit dem Fliegerschulungsgerät können drei verschiedene Betriebsarten
einer Radareinrichtung nachgeahmt werden, und zwar die Bodendarstellung, die Umrißdarstellung
und die Kollisionsverhinderung.
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Zur Nachahmung der Bodendarstellung enthält die Anordnung, wie das
Blockschaltbild (F i g. 1)
zeigt, eine Lichtquelle 2, ein Prisma 4 und ein
Objek-
tiv 6 die so angeordnet sind, daß sie in rechtwinkli-en oder
Polarkoordinaten entsprechend den Signalen, die von der Lage des nachgebildeten,
das Radargerät tragenden Flugzeugs abhängen, über einer dreidhnensionalen Geländedarstellung
8
(F i g. 12 a bis 12 c) verschoben werden können. Die Kamerabewegung
wird durch einen Längsschlitten C 150 und einen Querschlitten 151
gesteuert Ein Lagergehäuse 152 und eine Führungsstange 153 sind an
einem Rahmen 157 befestigt, während eine Zuleitungsschnur 154, eine Bürstenanordnung
155 und eine Schleifringanordnung 156 sich mit den Kameraschlitten
bewegen. Die Lichtquelle 2 (F i g. 1) ist mit einer vertikalen Verstellmöglichkeit
versehen, damit ihre Höhe über der Bezugsebene des Geländemodells entsprechend den
Höhensignalen verstellt werden kann.
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Der von der Lichtquelle ausgehende Lichtkegel ist so geformt, daß
eine bestimmte Fläche (F i g. 2) auf der Karte gleichmäßig beleuchtet wird,
die gleich oder größer als die Azimut- und Entfernungsbereiche ist, die von der
nachgebildeten Radareinrichtung abgesucht werden. Die beleuchtete Kartenfläche ist
durch die Linie 10 begrenzt, während die sichtbare Suchfläche, die sich im
Bereich des Prismas befindet, durch die Linie 12 gegeben ist.
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F i g. 3 zeigt eine Seitenansicht der Lichtquelle 2 und eines
Teils der Geländedarstellung 8, wobei die durch den Lichtkegel erfaßte Fläche
durch die Linien 12 begrenzt ist.
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Der auf dem nachgeahmten Radarschirm darzustellende Bereich (F i
g. 1.) wird durch das Objektiv des Abtastkopfes auf die Fotokathode einer
Kameraröhre entworfen, deren Abtastmuster in F i g. 4 dargestellt ist. Eine
oszillographische Darstellung der Ausgangsspannung der Vidiconröhre zeigt die Azimutabtastung
17 (F i g. 5). Die am Ausgang der Kameraröhre auftretenden schwachen
Signale werden in Videoverstärkern 14 (F i g. 1) verstärkt, dann auf einen
festen Bezugspegel bezogen und dem Gitter oder der Kathode der Anzeigeröhre
16 des Radargerätes zugeführt. Die sektorförmige Abtastung wird dadurch erzielt,
daß eine Ablenkspannung von geeigneter Wellenform in ihre X- und Y-Komponenten
um das die Flugrichtung darstellende Azimutlager zerlegt wird.
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Eine gleichartige Abtastung dient zur Ablenkung des Elektronenstrahls
in der Radarbildschirmröhre synchron mit der Abtastung der Kameraröhre. Die der
Kathodenstrahlbildröhre zugeführten Videosignale bewirken eine Helligkeitsverstärkung
der Strahlspur an den richtigen Stellen und beschreiben damit auf dem Anzeigeschirm
das gleiche Bild wie auf der fotoleitenden Speicherplatte der Kameraröhre. Wenn
das Geländemodell entsprechend den Reflexionseigenschaften von Radarsignalen gestaltet
ist, ergibt die Wiedergabe auf der Bildschirmröhre eine genaue Nachbildung derjenigen
Wiedergabe, die in einem tatsächlichen im Flugzeug befindlichen Radargerät über
dem betreffenden Gelände beobachtet würde.
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Die Ablenkspannungen, Auswertimpulse, Austast- und Pegelhaltimpulse
und Entfernungsmarken werden im Synchronisiergerät 18 (F i g. 1) erzeugt,
dessen Blockschaltbild in F i g. 9 dargestellt ist. Das Synchronisiergerät
18 (F i g. 1) liefert dem Vorverstärker 36 des Abtastkopfes
einen Austastimpuls über die Leitung 38, dem Ablenkverstärker 40 mit Pegelhalteschaltung
einen Halteimpuls über die Leitung 42, dem Koordinatenumrechner 44 ein Ablenksignal
über die Leitung 46, dem Koordinatenumrechner 48 ein Ablenksignal über die Leitung
50, der Mischstufe 20 die Entfernungssignale über die Leitung 19,
dem Anzeigegerät 52 die Austast- und Pegelimpulse über die Leitung
51, der Azimutablenkschaltung
54 die Zeitimpulse über die
Leitung 53 und dem Azimutumrechner 56 die Xolenldmpulse über die Leitung
57.
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Der Abtastkopf 60 -, der das Objektiv 6, die Kameraröhre
61, die Ablenkspulen 62 und den Vorverstärker 36 umfaßt, empfängt
Abtastsignale vom Ablenkverstärker 40 über die Leitungen 63 und 64. Diese
Sägezahnspannungen werden durch das Ablenksignal von der Leitung 46 erzeugt, das
im Umrechner 44, dessen Läufer durch die Antennenwelle 66 in die Stellung
A gebracht wurde, in seine Sinus-und Cosinuskomponenten zerlegt wird. Diese
zerlegten Ablenkspannungen werden über die Leitungen 67 und 68 auf
den Ablenkverstärker 40 gegeben und gelangen von dort über die Leitungen
63 und 64 auf den Abtastkopf. Der Austastimpuls der Leitung 38 gibt
das Videosignal aus der Kameraröhre 61 im rechten Zeitpunkt frei, so daß
es über die Leitung 13 zum Videoverstärker 14 und von dort zum Mischverstärker
20 über die Leitung 15 gelangen kann. Die Ausgangsspannung der Mischstufe
20 setzt sich zusammen aus der Bildinformation vom Verstärker 14, den Entfernungsmarken
vom Synchronisiergerät über die Leitung 19 und Spezialzeichen, die vom Spezialzeichenerzeuger
70 über die Leitung 71 zugeführt werden.
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Der Umrechner 56 erzeugt Azimutmarken durch die Einstellung
seines Läufers entsprechend der Betätigung des Azimutmarkeneinstellers
72 und zerlegt die dem Läufer zugeführte Ablenkspannung in ihre Sinus- und
Cosinusbestandteile, die auf den Leitungen 73 und 74 erscheinen. Der Azimutablenkspannungserzeuger
54 liefert die Ablenkspannungssignale für das Anzeigegerät 52. Die Ablenkspannungen
werden dadurch erzeugt, daß vom Synchronisiergerät ein Ablenksignal über die Leitung
50 auf den Läufer des Antennengoniometers 48 gegeben wird. Die entsprechend
zerlegten Ablenksignale gelangen über die Leitungen 75 und 76 auf
die Ablenkschaltung 54. Die vereinigten Ablenk- und Markierungsspannungen werden
über die Leitungen 77 und 78
auf die Ablenkspulen des Radaranzeigegeräts
gegeben. Auf diese Weise gelangen Video- und Ablenksignale entsprechend der Einstellung
der Kamera auf den Anzeigeschirm in derjenigen Azimutstellung, die durch die Azimutwelle
der Antenne gegeben ist, und gleichzeitig erscheinen die Azimutmarken bei demjenigen
Azirnutwinkel, der durch den Beobachter mittels seines Einstellknopfes
72 gewählt wurde.
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Verschiedene Effekte, wie Echoverstopfung, Rauschen oder elektronisch
erzeugte Luftziele, lassen sich mittels des Spezialeffekterzeugers 70 über
die Mischstufe 20 in die Anordnung einführen.
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Das Fliegerschulungsgerät besitzt einen Entfernungsbereichwähler,
der das Gesichtsfeld des Objek-
tivs beeinflußt. Die verschiedenen Objektive
sind zu diesem Zweck in einem Revolververschluß der Kamera angeordnet. Der Objektivrevolver
wird vom Entfernungsbereichwähler von der nicht dargestellten Schalttafel aus ferngeschaltet.
Für den größten Entfernungsbereich wird ein Weitwinkelobjektiv verwendet. Bei kürzeren
Bereichen wird ein Objektiv mit kleinerem Gesichtsfeld zwischen die Vidiconröhre
und das Prisma in den Lichtweg eingeschaltet. Da sich das Gesichtsfeld konzentrisch
verkleinert, muß das Prisma etwas um eine Seitenachse geschwenkt werden, um die
hintere Kante des Gesichtsfeldes wieder auf den Nullpunkt des Entfe-Ä-nungsbereiches
senk-recht unter dem Prisma zurückzubringen. Das Gesichtsfeld zweier Objektive und
die erforderliche Rückstellung zum Ausgleich des Abtastmusters zei-t F i
a. 10. Wenn der unterste Punkt des Kreises 96 den Entfernungsbereich
Null am Boden darstellt, so bedeutet die ggestrichelte Linie 97 das Gesichtsfeld
eines Objektivs mit größerer Brennweite ohne Kompensation. Wenn das Ablenkprisma
etwas geneigt wird, um den Rand des Gesichtsfeldes wieder durch den Nullpunkt hindurchgehen
zu lassen, so ergibt sich ein Gesichtsfeld, das durch den Kreis 98 begrenzt
wird. Der Entfernungsbereich einer langbrennweitigen Linse, deren Gesichtsfeld durch
den Kreis 96 begrenzt ist, wird durch die Strecke P, dargestellt. Der Entfernungsbereich
der kurzbrennweitigen Linse ist mit P., bezeichnet. Die gestrichelte Linie
99 bedeutet die Verschiebung des Entfernungsnullpunktes bei einer Neigung
des Prismas.
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Die verwendete Lichtquelle besteht aus einer Lampe geringer Leistung
mit Gehäuse sowie einem Kollimator und einem Lichtführungsstab. Der Lichtführungsstab
besteht aus Plexiglas und hat einen Durchmesser von etwa 3 mm. Der Stab ist
an seinem unteren Ende so gestaltet, daß er das Licht auch in die Täler des Geländemodells
eindringen läßt, wodurch die Nachahmung bei geringeren Höhen verbessert wird.
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Der Plexiglasstab 21 (Fig. 11) verläuft durch einen Gummiring
25 am oberen Ende seines Trägergehäuses 22. Am unteren Ende des Trägergehäuses
ist ein Ring aus federnd ausgebildeten Metallfühlern 24 angebracht, durch die der
Stab frei hindurchgeht. An der Durchgangsstelle trägt der Kunststoffstab einen Metallring
26, der mit einem nicht dargestellten Relais verbunden ist. Der Stromkreis
wird über einen mit den Metallfühlern verbundenen Draht C Cleschlossen, falls der
Lichtstab ausweichen und die Fühler berühren sollte. Dieser ZustGnd tritt ein, wenn
das untere Ende des Licht5tabes auf die Reliefoberfläche mit einem Gewicht von mehr
als 5 g auftrifft. Durch die Betätigung des Kollisionsrelais werden
der horizontale und der vertikale Antrieb stillgesetzt und können erst wieder eingeschaltet
werden, wenn die Lichtquelle angehoben wurde. Wenn das Radarnachbildegerät einen
Teil einer Flugnachahmungsvorrichtung bildet, kann dieser Kollisionsschalter verwendet
werden, um die Bruchlandevorrichtung zu betätigen, die einen Zusammenstoß mit der
Erdoberfläche anzeigt.
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Das Relief besteht aus einem Kunststoffguß, wobei Blöcke aus dem Reliefmaterial
Ziele und Zielgruppen bedeuten. Wasser wird durch eine glänzende schwarze Fläche
dargestellt. Für stark reflektierende Ziele werden die Flächen der Zielblöcke weiß
bemalt. Drei Abstufun gen von Grau werden verwendet, um Ziele mit geringerem Retlexionsvermögen
und freie Landflächen darzustellen. Außerdem wird eine Oberflächenstruktur gegebenenfalls
verwendet, um die Reflexion von Gelände mit rauher Oberfläche nachzubilden. Das
fertige Modell ist ein dreidimensionales theoretisches Radarbild eines Tc*'is der
Erdoberfläche.
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Die richtige Ausbildung der Ziele im Relief gewährleistet die Erzeugung
von naturgetreuen Zeichen, sowie der Haupteffekte und der Abschattung. Beispielsweise
kann ein Ziel mit geringem Echoeffekt
bei großem Einfallwinkel
zu einem sehr guten Rückstrahler bei kleinen Einfallwinkeln werden. Die Ausbildung
eines prismatischen Zielblocks 28 zeigt in F i g. 6 eine rückwärtige
Schrägansicht aus geringer Höhe, in F i g. 7 eine Vorderansicht des gleichen
Ziels aus großer Höhe und in F i g. 8 eine Vorderansicht des Ziels aus geringer
Höhe. Die Vorderseite des Zielblocks ist weiß gestrichen. Ein derartiges Ziel zeigt
ausgezeichnet die in der Natur auftretenden Haupteffekte, d. h., es ist nur
ein Echo zu beobachten, wenn das Ziel aus der richtigen Richtung angeflogen wird.
Gruppen derartiger Zielblöcke, die einen Zielkomplex bilden, erzeugen ein Reflexionsmuster,
das sich je nach der Anflugbahn ändert. Der Winkel der abgeschrägten Zielfläche
kann auch so gewählt werden, daß bei hohen Einfallwinkeln kein Echo auftritt, während
das Ziel bei geringen Einfallwinkeln gut sichtbar ist und umgekehrt.
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Wenn das nachgebildete Flugzeug sich in großen Höhen befindet, so
sind Kamera und Prisma (F i g. 19) so orientiert, daß dIe Blickrichtung im
wesentlichen senkrecht zur Kartenoberfläche verläuft, wobei die vertikalen Seitenflächen
der Zielblöcke durch die Kamera nicht erfaßt werden können. Bei geringen Höhen wird
das Prisma 4 gedreht, um den Einfallwinkel zu verringern (F i g. 20).
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Schattenwirkungen werden dadurch erzeugt, daß die Lichtquelle als
Funktion der nachgeahmten Höhe gehoben und gesenkt wird (F i g. 18 bis 20).
Die Kamera sieht nur diejenigen Kartenflächen, die beleuchtet sind. Deshalb erueben
nur diejenigen Ziele und dasjenige Gelände ein Signal am Kameraaus-Clang, die nicht
beschattet sind.
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Bei dem Fliegerschulungsgerät werden die Bewegungen der beiden Schlitten
sowie der Lichtquelle und der Kamera durch Lage-, Richtungs- und Höhenrechner programmiert,
wobei die Rechner folaende Informationen verwenden: V" = horizontale Fluggeschwindigkeit,
P # Flugrichtung, T'", = Richtung der Kartenhauptachse, K
= Maßstabsfaktor des Geländemodells, 0
LO = Schlittengeschwindigkeit
in Längsrichtung, LA # Schlittengeschwindigkeit in Seitenrichtungg.
Für die Schlittenbewegung in Längsrichtung gilt der Ausdruck
während die Schlittenbewegung in Seitenrichtundurch die Formel
ausgedrückt wird.
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Mit Lh ist die Vertikalgeschwindigkeit der Lichtquelle und mit
die Anderungsgeschwindigkeit der Flugzeughöhe bezeichnet; die Vertikalbewegung der
Lichtquelle ergibt sich aus der Formel
Die für das nachgeahmte Flugzeug berechnete Winkelgeschwindigkeit
gilt für die Drehung der Kamera sowie des Prismas und der Lichtquelle um ihre Drehachse,
die mit gleicher Geschwindigkeit wie das nachgeahmte Flugzeug erfolgt.
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Der Einsatz des Fliegerschulungsgeräts zur Nachahmung einer Kollisionsgefahr
sieht eine Grenzebene vor, die parallel zur Flugbahn des Flugzeuges in einer gewissen
Höhe oberhalb oder unterhalb des Flugzeuges läuft.
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Die geometrischen Verhältnisse zur Kollisionsverhinderung sind in
Fig. 13 dargestellt. Die Umwandlung der geometrischen Bedingungen erfolgt
durch ein Rechenwerk (F i g. 14), wobei die Höhe über Grund längs der Abtasteinrichtung
des Radarstrahls über eine Zusatzeinrichtung bestimmt werden muß.
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Hierfür werden die Potentiometer 80, 81, 82 und 83 mit
den angegebenen Spannungen gespeist, und ihre Läufer werden von Wellen angetrieben,
deren Stellunaen den Werten h, h tg 0- und cos 0 ent-C 09 sprechen.
Die an den Potentiometerläufern abgenommcnen Sionale werden auf die Verstärker 84,
85 und 86 gegeben. Die Ausgangsspannung des Verstärkers
86, die dem Wert -ht, proportional ist, wird dem Schwellenwert- und Abschneidverstärker
87 zugeflührt, wo sie mit dem über die Leitung 90
zugeführten, der
jeweiligen Geländeerhebung ht entsprechenden Spannung kombiniert wird, um ein Signal
zu er-eben, das auf die Torschaltung 92 gegeben wird. Diese Torschaltung
92 erhält die Bildspannung über die Leitung 41 vom Abtastkopf (Kamera) und
moduliert sie entsprechend der vom Verstärker 87 gelieierten Spannung, so
daß sich bei 93 eine Spannung ergibt. die das Warnsignal zur KollisioAsverhinderung
darstellt, das dem Radarbildschirm zugeführt wird.
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Das von der Vidiconröhre gelieferte und vom Relief abgetastete Signal
erscheint demnach auf der Leitung 91. Dieses Signal wird entsprechend den
Werten der Geländehöhe und der jeweiligen Höhe der projizierten Grenzebene durchgelassen
oder unterdrückt. Wenn ht größer als ht, ist, so wird die Torschaltung
92 geöffnet, so daß die Signalspannung auf dem Bildschirm erscheint. Bei
der Umrißdarstellung des Bodens werden die Einflüsse des Neigungswinkels ausgeschaltet,
d. h., die Grenzebene wird parallel zur Horizontalebene genommen, und es
gilt h t, = h - h,.
Die Abtastbewegung des Abtastkopfes wird
zur Kollisionsverhinderung abgeändert, um einen schräg nach vorn reichenden Bereich
zu erhalten. Dies wird dadurch mechanisch nachgebildet, daß die Kontaktarme des
am Ausgang der Potentiometer 82 und 83
liegenden Doppelschalters in
die obere Stellung gebracht werden. Das auf der Leitung 90 auftretende Geländeumrißsignal
wird von einem Diapositiv 110
illeliefert, dessen Lichtdurchlässigkeit als
Funktion der Geländehöhe sich ändert, oder es ist eine undurchsichtige Abbildung
111 vorgesehen, deren Reflexionsvermögen sich als Funktion der Geländeerhebungen
ändert.
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Die Anwendung eines Diapositivs, dessen optische Dichte umgekehrt
proportional zur Höhe des
Geländes ist, zeigt F i g. 15.
Der durch dieses Diapositiv erfaßte Bereich der Erdoberfläche stimmt überein mit
dem Bereich des Reliefs, das zur Bodendarstellung verwendet wird. Ein Lichtpunktabtaster
30, der horizontal synchron mit dem Kameraprisma und der Lichtquellenanordnung
das Geländemodell abtastet und übereinstimmend mit der Kameraröhre abgelenkt wird,
ist an einer Seite des Diapositivs 110
angebracht. Ein Fotovervielfacher
32 ist in gleicher Weise an der anderen Seite des Diapositivs vorgesehen.
Die Ausgangsspannung des Fotovervielfachers für jeden Durchlauf des Lichtflecks
stellt eine Schwingung dar, deren Momentanamplitude jeweils proportional zur Höhe
des Geländes in der entsprechenden Entfernung am gleichen Punkt des Reliefs ist.
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An Stelle des Diapositivs und des Lichtfleckabtasters zur Erzeugung
der Spannung, die zur Höhe des Geländes proportional ist, kann auch eine undurchsichtige
Abbildung 111 zusammen mit einer Fernsehkamera 59 (F i
g. 16) verwendet werden. Die Höheninforination ist in der Abbildun
- 111 in Form verschiedener Grautöne gespeichert, wobei die größte Höhe z.
B. in Weiß und die geringste Höhe in Schwarz ausgedrückt wird.
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Das Diapositiv wird unterhalb des Geländemodells angebracht oder oberhalb
der Schlittenanordnung aufgehängt (F i g. 17). Bei Aufhängung werden die
Lichtquelle und die Abtastvorrichtung unmittelbar vom Kameraträger 140 angetrieben.