DE1294692B - Vorrichtung zur Gewinnung von Fernuebertragungssignalen bei Radaranzeigegeraeten - Google Patents

Vorrichtung zur Gewinnung von Fernuebertragungssignalen bei Radaranzeigegeraeten

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DE1294692B
DE1294692B DE1963P0032201 DEP0032201A DE1294692B DE 1294692 B DE1294692 B DE 1294692B DE 1963P0032201 DE1963P0032201 DE 1963P0032201 DE P0032201 A DEP0032201 A DE P0032201A DE 1294692 B DE1294692 B DE 1294692B
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DE1963P0032201
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Inventor
Parrish Joseph Reginald
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Parrish Instruments Ltd
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Parrish Instruments Ltd
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/003Transmission of data between radar, sonar or lidar systems and remote stations

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Projection Apparatus (AREA)

Description

  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Die Anpassung an Bildschirme unterschiedlichen Durchmessers läßt sich durch einfache bekannte optische Maßnahmen im Projektor herbeiführen.
  • 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.
  • In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Darin zeigt Fig. 1 ein Schema der erfindungsgemäßen Vorrichtung zusammen mit einer Wiedergabeeinrichtung,.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Die Verstellung, die von der Bedienungsperson ausgeführt wird, wirkt außerdem auf Fernübertragungsgeber 13 und 14. Ihre Wirkungsweise wird weiter unten beschrieben.
  • 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.
  • Die Zahnstange 21 gleitet in Längsrichtung auf der Scheibe 19 und bewegt einen Druckkopf 22 in radialer Richtung.
  • Wenn die Scheibe 19 gedreht wird, dreht sich auch der Druckkopf 22 um das Zentrum 23 der Scheibe 19.
  • 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.
  • In der F i g. 2 ist mit 10 der Radarbildschirm und mit 11 ein optischer Projektor gemäß der Erfindung bezeichnet.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Das Zahnrad 39 ist über ein Zahnrad 60 und ein Differential 61 mit einem Zahnrad 62 verbunden.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Die Einrichtung 16 kann vorzugsweise wenigstens einen Nocken aufweisen, der entsprechend der Veränderung von Rt rotiert und dafür sorgt, daß R2 proportional variiert wird.
  • 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.

Claims (6)

  1. Patentansprüche: 1. 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, d a -durch gekennzeichnet, daß die Meßmarke (8, 9) das mit einem Projektor (11) erzeugte und auf den Schirm der Radaranzeigeröhre (10) geworfene reelle Bild einer im Projektor entsprechend einstellbaren Meßmarkenplatte (32) ist.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßmarkenplatte (32) eine lichtundurchlässige Platte mit zwei T-förmigen Öffnungen ist, deren Querbalken einander eng gegenüberstehen.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßmarkenplatte (32) in radial verlaufenden Führungen (37) gelagert und mittels Zahnstange (38) und Zahntrieb verschiebbar ist und daß die Führungen (37) ihrerseits in einem Käfig (52) gelagert sind, der durch Zahntrieb drehbar ist, wobei in dem die radiale Verschiebung bewirkenden Zahntrieb ein Differential (61) zur Verhinderung einer Verschiebung bei Drehung des Käfigs vorgesehen ist.
  4. 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in dem radialen Fernübertragungsweg eine Korrektureinrichtung (16) angeordnet ist, welche mittels einer Nockensteuerung den durch die Bildschirmkrümmung verursachten Entfernungsfehler kompensiert.
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrektureinrichtung (16) mehrere Nocken unterschiedlichen Durchmessers zum Verändern des Entfernungsmaßstabs bei der Fernübertragung enthält.
  6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrektureinrichtung (16) hinter dem die radiale Koordinate betreffenden Fernübertragungsgeber (14) in die Fernübertragungssteuerung (18) eingreift.
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Citations (3)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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