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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Gewinnung von Fernübertragungssignalen
entsprechend den Polarkoordinaten eines beliebigen Bildpunktes auf dem Schirm einer
Radaranzeigeröhre, bestehend aus handbetätigten Stellorganen zur azimutalen und
radialen Einstellung einer Meßmarke auf den Bildpunkt und aus mit den Stellorganen
getrieblich verbundenen Fernübertragungsgebern.
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Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art (USA.-Patentschrift 2
528 142) wird die Meßmarke durch den Schnittpunkt zweier Meßlinien gebildet, die
auf durchsichtigen Trägern aufgetragen sind, welche vor dem Bildschirm um die Bildschirmmitte
drehbar angeordnet sind. Wegen des unvermeidlichen Abstands der Meßlinien voneinander
und vom Bildschirm ist die Fixierung des in Betracht gezogenen Bildpunkts nicht
parallaxenfrei. Die Stellung, in die die Meßlinien und damit ihr Schnittpunkt einzustellen
ist, um mit dem Bildpunkt in Deckung zu kommen, ist von der Blickrichtung des Beobachters
abhängig. Somit ist es nicht möglich, eine eindeutige Zuordnung der Meßlinieneinstellung
zur Lage des Bildpunkts und damit eindeutige Koordinaten des Bildpunkts zu gewinnen.
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Ein weiterer Mangel der bekannten Vorrichtung ist darin zu sehen,
daß die Meßlinienträger an die jeweilige Bildschirmgröße angepaßt sein müssen und
daher für andere Bildschirmgrößen nicht brauchbar sind.
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Die Erfindung beseitigt diese Mängel dadurch, daß die Meßmarke das
mit einem Projektor erzeugte und auf den Schirm der Radaranzeigeröhre geworfene
reelle Bild einer im Projektor entsprechend einstellbaren Meßmarkenplatte ist. Da
die Meßmarke nunmehr unmittelbar auf dem Bildschirm erscheint, ist ein Parallaxenfehler
bei der Einstellung unmöglich.
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Die Anpassung an Bildschirme unterschiedlichen Durchmessers läßt sich
durch einfache bekannte optische Maßnahmen im Projektor herbeiführen.
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Das Einspiegeln von Meßmarken in Radarbilder ist zwar bekannt, jedoch
erfolgte dies bisher in Richtung des Beobachters und nicht in Richtung des Bildschirms,
wobei wiederum Parallaxenfehler in Rechnung zu stellen waren.
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In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung dargestellt.
Darin zeigt Fig. 1 ein Schema der erfindungsgemäßen Vorrichtung zusammen mit einer
Wiedergabeeinrichtung,.
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F i g. 2 die Art, wie ein Bild auf einen Radarbildschirm projiziert
werden kann, F i g. 3 einen Querschnitt einer erfindungsgemäßen Projektionseinrichtung
und Fig. 4 einen Schnitt nach der LinieIV-IV der Fig. 3.
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In der F i g. 1 ist mit 10 ein Radarbildschirm bezeichnet. 11 symbolisiert
einen Projektor gemäß der Erfindung, mit dem eineMeßmarke auf dem Radarbildschirm
10 erzeugt werden kann und der in der Lage ist, Positionsangaben an ein Aufzeichnungsgerät
12 weiterzugeben.
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Die Meßmarke besteht aus einer Lichtlinie 8 oder mehreren, die durch
im Projektor 11 vorhandene Stellorgane gedreht werden können, so daß auf diese Weise
der Richtungswinkel festgestellt werden kann.
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Die Linie 8 hat eine kleine Unterbrechung 9, die in radialer Richtung
zwischen dem Zentrum und der Peripherie des RadarbildschirmslO eine und herbewegt
werden kann. Auch diese Verstellung erfolgt im Projektor 11. Der Abstand Rt entspricht
der Entfernung des Zielpunkts.
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Die Verstellung, die von der Bedienungsperson ausgeführt wird, wirkt
außerdem auf Fernübertragungsgeber 13 und 14. Ihre Wirkungsweise wird weiter unten
beschrieben.
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Der Geber 13, welcher auf die Azimutveränderung anspricht, gehört
zu einer Servoschleife, in der eine Femübertragungssteuerung 15 liegt, die einen
Stellmotor 17 steuert. Letzterer dreht eine Scheibe 19 des Aufzeichnungsgeräts 12.
Der Geberl4, welcher auf die Entfernung anspricht, ist ein- Teil einer Servoschleife,
in der eirie Korrektureinrichtung 16 und eine Fernübertragungssteuerung 18 liegen.
Letztere beeinflußt einen Stellmotor 20, der seinerseits eine Zahnstange 21 des
Aufzeichnungsgeräts 12 verstellen kann.
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Die Zahnstange 21 gleitet in Längsrichtung auf der Scheibe 19 und
bewegt einen Druckkopf 22 in radialer Richtung.
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Wenn die Scheibe 19 gedreht wird, dreht sich auch der Druckkopf 22
um das Zentrum 23 der Scheibe 19.
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Durch die Azimutservoschleife erfolgt diese Drehung des Druckkopfs
22 synchron zu der Bewegung der Lichtlinie 8 auf dem Radarschirm 10. Die Bewegung
der Zahnstange21, die von der Entfernungsservoschleife gesteuert wird, führt zu
einer Bewegung des Druckkopfs 22 in radialer Richtung. Die Änderungen des Abstands
R2 werden dabei synchron zu den Änderungen des Abstands, gesteuert.
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In der F i g. 2 ist mit 10 der Radarbildschirm und mit 11 ein optischer
Projektor gemäß der Erfindung bezeichnet.
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30 ist eine Lichtquelle, 31 ein Kondensorsystem, 32 eine Meßmarkenplatte,
die mit entsprechend der Meßmarke geformten Öffnungen versehen ist. Durch -letztere
läuft das von der Lichtquelle 30 ausgehende Licht. 34 ist eine Vergrößerungslinse
und 35 ein halbdurchlässiger Spiegel. Das von der Lichtquelle 30 ausgehende Licht,
welches durch die Öffnungen der Platte 32 läuft, wird von dem halbdurchlässigen
Spiegel 35 auf den Bildschirm 10 geworfen. Infolge der Halbdurchlässigkeit des Spiegels
35 ist es möglich, den Schirm 10 durch ihn hindurch vom Punkt 36 aus zu betrachten.
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Die F i g. 4 zeigt, daß die Öffnungen in der Meßmarkenpiatte 32 die
Form zweier Längsschlitze 40 und 41 haben. In dem Raum zwischen ihnen befinden sich
zwei parallele Schlitze 43 und 44. Der Rest der Platte 32 ist undurchlässig. Die
Schlitze 40 und 41 erzeugen auf dem Bildschirm 10 die radial verlaufenden Linien
8, während die Schlitze 43 und 44 auf dem Bildschirm 10 zwei parallele Linien erzeugen,
die den Abstand 9 definieren.
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Der F i g. 3 ist zu entnehmen, daß die Platte 32 in Führungselementen
37 längsverschieblich gelagert und mit einer Zahnstange 38 versehen ist, die von
einem Ritzel 39 angetrieben wird. Mit 50 ist ein Gehäuse bezeichnet, und 51 ist
eine in der Mitte desselben verlaufende Röhre, die die Lichtquelle 30 und den Kondensor
31 trägt. Das Gehäuse ist mit einem Deckel 70 verschlossen, in dem die Vergrößerungslinse
34 sitzt. In dem Gehäuse 50 ist um die Röhre 51 ein Käfig 52 drehbar gelagert, der
eine Plattform 53 aufweist. Letztere trägt die Führungselemente 37. An dem Käfig52
sitzt ein Zahnrad 54, das mit einem Ritzel 55 im Eingriff stehet. Letzteres ist
auf einer Welle 56 befestigt, die außerdem ein Zahnrad 57 trägt. Dieses kämmt mit
einem Zahnrad 58, das mit dem Fernübertragungsgeber 13 verbunden ist. Die Welle
56 und damit die Zahnräder 55 und 57 können mittels
eines gerändelten
Handrads 71 in beiden Richtungen gedreht werden.
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Die Rotation des Zahnrads 55 führt zu einer Drehung des Käfigs 52
und damit der Plattform 53, der Führungselemente 37 und der Platte 32. Somit wird
auch das Bild, das durch die in der Platte 32 befindlichen Schlitze erzeugt wird,
gedreht. Die Rotation der Welle 56 durch die Bedienungsperson bewirkt also eine
Drehung der Meßmarke auf dem Bildschirm 10, welche von dem Projektor über den Spiegel
35 erzeugt wird. Ferner wird diese Rotation über die Zahnräder 57 und 58 auf den
Geber 13 übertragen, was zur Folge hat, daß der Stellmotorl7, der die Drehung der
Scheibe 19 des Aufzeichnungsgeräts 12 erzeugt, zu laufen beginnt.
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Das Zahnrad 39 ist über ein Zahnrad 60 und ein Differential 61 mit
einem Zahnrad 62 verbunden.
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Letzteres steht im Eingriff mit einer mit Zähnen ausgerüsteten Hülse
63, die ihrerseits mit einem Zahnrad 64 kämmt, welches auf einer Welle 65 sitzt.
Ferner befindet sich auf der Welle 65 ein Zahnrad 66, das über ein Zahnrad 67 den
Fernübertragungsgeber 14 antreibt. Die Welle 65 kann über ein gerändeltes Handrad
in beiden Richtungen gedreht werden.
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Das Differential 61 weist ein Kreuzstück 80 auf, an dessen Querwelle
Kegelräder81 und 82 sitzen. Die Hauptwelle des Kreuzstücks 80 trägt ein Kegelrad
83, das mit dem Rad 62 verbunden ist. Ferner sitzt an der Hauptwelle das Rad 60.
Das Kegelrad 84 kann um die Hauptwelle frei rotieren und ist mit einem Rad 85 verbunden,
das über ein Zwischenrad 86 mit der festen Röhre 51 im Eingriff steht.
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Die Zahnstange38 kann durch die Bedienungsperson unabhängig von der
Winkelstellung des Käfigs 52 bewegt werden. Das Differential 61 ermöglicht es andererseits,
den Käfig52 zu drehen, um auf diese Weise eine Rotation der Meßmarkenplatte 32 ohne
gleichzeitige Bewegung der Zahnstange 38 relativ zu den Führungselementen 37 zu
erzeugen, so daß der Abstand konstant bleibt. Durch das Differential ist es ferner
möglich, den Käfig 52 zu drehen, ohne daß sich die Stange 38 relativ zu den Führungselementen
37 bewegt, wobei nur die Servoschleife, die für die Entfernung verantwortlich ist,
beaufschlagt wird.
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Die Fernübertragungsgeber 13 und 14 sind fehlerempfindliche Vorrichtungen
bekannter Art. Sie ermöglichen die Anzeige mechanischer Verrückungen der Meßmarkenplatte
32, entsprechend den Anderungen der Entfernung oder der Richtung, indem sie die
Verrückungen in elektrische Signale umformen.
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Die Fernübertragungssteuerungen 15 und 18 sind ebenfalls bekannt.
Sie erhalten Signale von den Gebern 13 und 14 und steuern die Stellmotore 17 und
20 des Aufzeichnungsgeräts 12, welche ihrerseits die Bewegung des Druckkopfs 22
synchron zur Bewegung der Meßmarke auf dem Bildschirm steuern.
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Da der Schirm der Röhre 10 eine Krümmung aufweist, sind die Entfernungswerte
auf dem Bildschirm nicht linear. Es ist deshalb eine Korrektureinrichtung 16 vorgesehen,
welche die Entfernungswerte modi-
fixiert und dafür sorgt, daß die Entfernung, die
von dem Gerät 12 angezeigt wird, linear ist.
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Die Einrichtung 16 kann vorzugsweise wenigstens einen Nocken aufweisen,
der entsprechend der Veränderung von Rt rotiert und dafür sorgt, daß R2 proportional
variiert wird.
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Auch zwei Nocken können vorgesehen sein, um die Anzeige zwei verschiedenen
Maßstäben anpassen zu können. In diesem Fall müßten Organe vorgesehen sein, um entweder
den einen oder den anderen Nocken auszuwählen, der dann die Operation der Entfernungsservoschleife
beeinflußt, so daß eine Linearisierung in dem Aufzeichnungsgerät 12 erzeugt wird.