DE1448520C

DE1448520C - Radar device with a device for obtaining target data

Info

Publication number: DE1448520C
Authority: DE
Inventors: Ake Hugo Petrus Lind Karl Goran Folke Karlskoga Blomqvist (Schweden)
Original assignee: Bofors AB
Current assignee: Saab Bofors AB
Publication date: 1971-02-25

Description

Die Erfindung betrifft ein Radargerät mit Panoramadarstellung des Abtastbereichs sowie mit einer Einrichtung zur Gewinnung der Lagedaten eines ausgewählten Zieles.The invention relates to a radar device with a panoramic view of the scanning area and with a Device for obtaining the position data of a selected target.

Eine bekannte Einrichtung zur Gewinnung von Zieldaten besteht aus ersten Gebern zur azimutalen und radialen Grobeinstellung einer in die Panoramadarstellung eingeblendeten Marke auf das ausgewählte Ziel und zur entsprechenden Einstellung der Bildmitte einer auf ein Teilgebiet um das ausgewählte Ziel beschränkten B-Darstellung sowie aus mittels manueller Stellmittel einstellbaren zweiten Gebern zur horizontalen und vertikalen Einstellung einer in die B-Darstellung eingeblendeten Marke auf das ausgewählte Ziel und zur Korrektur der Einstellung der entsprechenden ersten Geber im Sinne einer Feineinstellung der in die Panoramadarstellung eingeblendeten Marke, wobei eine automatische Rückstellung der in die B-Darstellung eingeblendeten Marke in die Bildmitte vor Beginn jeder Abtastung des Teilgebietes ohne Betätigung der manuellen Stellmittel der zweiten Geber vorgesehen ist. Die Zieldaten können unmittelbar von den erstgenannten Gebern abgenommen werden. Es empfiehlt sich jedoch, gesonderte Geber vorzusehen, die mit den erstgenannten Gebern gekuppelt sind.A known device for obtaining target data consists of first sensors for the azimuthal and radial coarse adjustment of a mark superimposed in the panorama display onto the selected one Target and for the corresponding setting of the center of the image limited to a partial area around the selected target B-representation as well as from second encoders, which can be set by means of manual actuating means, for the horizontal and vertical adjustment of a mark superimposed in the B display to the selected one Aim and to correct the setting of the corresponding first encoder in terms of fine-tuning the in the panorama display overlaid mark, with an automatic reset of the in the B display faded-in mark in the center of the image before the start of each scan of the sub-area without pressing the manual actuating means of the second encoder is provided. The target data can be obtained directly from the former Donors are removed. However, it is advisable to provide separate encoders that are compatible with the the first-mentioned encoders are coupled.

Wenn man mit einer solchen Einrichtung ein bewegliches Ziel verfolgen will, etwa zum Zwecke der Bekämpfung mit Feuerwaffen, muß man bei jeder neuen Erfassung des Zieles durch die Antenne die vorgenommenen Einstellungen korrigieren." Demnach gewinnt man aktuelle Zieldaten immer nur im Abstand von etwa 3 Sekunden der üblichen Abtastperiode von Fahrzeugradargeräten.If you want to pursue a moving target with such a device, for example for the purpose of fighting with firearms, you have to make each new acquisition of the target by the antenna Correct settings. "According to this, current target data is only ever obtained at a distance of about 3 seconds of the usual sampling period of vehicle radars.

Ziel der Erfindung ist es, die ständige manuelle Nachstellung der Geber zu vermeiden und aktuelle Zieldaten kontinuierlich bereitzustellen. Dies ist gemäß der Erfindung unter der Voraussetzung zu verwirklichen, daß das Ziel seine Geschwindigkeit und seinen Kurs nicht ändert.The aim of the invention is the constant manual adjustment avoiding the donor and continuously providing current target data. This is in accordance with the invention to be realized provided that the goal is not its speed and course changes.

Zur Lösung der genannten Aufgabe ist ein Radargerät der eingangs genannten Art erfindungsgemäß so ausgebildet, daß die zweiten Geber jeweils einen die Stellgeschwindigkeitder manuellen Stellmittel ermittelnden elektrischen Signalgenerator und einen das absolute Verstellmaß der manuellen Stellmittel ermittelnden elektrischen Signalgenerator umfassen, deren Ausgangssignale zusammen je einem integrierenden elektrischen Stellmotor zugeführt werden, der die ersten Geber verstellt.In order to achieve the stated object, a radar device of the type mentioned at the outset is so according to the invention designed so that the second transmitters each determine the adjusting speed of the manual adjusting means electrical signal generator and one that determines the absolute adjustment of the manual actuating means include electrical signal generator, the output signals of which together each have an integrating electrical Servomotor are supplied, which adjusts the first encoder.

Mit einer derart ausgebildeten Einrichtung kann man nicht nur das Ziel, wie bekannt, in jedem Abtastzeitpunkt genau erfassen, sondern man erreicht mit etwas Übung bereits nach wenigen Zielabtastungen eine Einstellung der zweitgenannten Geber, die einen mit der Zielgeschwindigkeit übereinstimmendem Geschwindigkeitssollwert für eine kontinuierliche motorische Vorstellung der erstgenannten Geber liefert. Von diesem Zeitpunkt ab erfolgt also, sofern das Ziel seine Geschwindigkeit und seinen Kurs nicht ändert, die Nachstellung der erstgenannten Geber automatisch, und es stehen ständig aktuelle Zieldaten bereit, ohne daß weitere Einstellungen vorgenommen werden müssen. With a device designed in this way, it is not only possible to set the target, as is known, at each sampling time record precisely, but with a little practice you can already reach it after a few target scans a setting of the second-mentioned encoder, which has a speed setpoint that corresponds to the target speed for a continuous motor performance of the first-mentioned encoder. from From this point in time, provided the target does not change its speed and course, the Adjustment of the first-mentioned encoder automatically, and current target data are always available without that further settings must be made.

Es war zwar bereits bei einem Radargerät mit Pano-Although it was already on a radar device with a

- ramadarstellung bekannt, eine Marke nicht nur auf ein Ziel einzustellen, sondern auch automatisch mit dem sich weiterbewegenden Ziel in Deckung zu halten. Zu diesem Zwecke wurden ebenfalls nach Maßgabe visueller Beobachtungen Geber eingestellt, die der Marke die gewünschte Bewegung erteilten. Diese bekannten Maßnahmen waren jedoch nicht ohne weiteres zur Verwendung bei einer Einrichtung geeignet, die eine Feinerfassung eines Zieles mit Hilfe einer zusätzlichen B-Darstellung ermöglicht.- Ramadication known, a brand not just on one Target, but also automatically to keep cover with the advancing target. to For this purpose, donors of the brand were also set based on visual observations issued the requested movement. However, these known measures were not readily used Use in a device suitable that a fine detection of a target with the help of an additional B representation enables.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird an Hand der Zeichnung beschrieben.An embodiment of the invention is described with reference to the drawing.

Die in der Zeichnung dargestellte Radaranlage hatThe radar system shown in the drawing has

ίο eine Radarantenne 1, die wie üblich an ein Sender-Empfänger-Gcrät 2 für die Radarimpulse angeschlossen ist. Die Antenne ist auf ein mit konstanter Winkelgeschwindigkeit drehbares Gestell 3 montiert, so daß mit der Antenne das Gebiet um ihren Aufstellungsort fortwährend abgetastet werden kann. Die Drehbewegung der Antenne wird in üblicher Weise auf den Läufer eines Winkelauflösers Al übertragen. Der Läufer dieses Winkelauflösers ist mit einer Wicklung versehen, der eine Sägezahn-Ablenkspannung A zugeführt wird, deren Frequenz mit der Impulsfrequenz des Senders, übereinstimmt. An den Ausgängen der beiden Ständerwicklungen des Auflösers Rl treten dabei Signalspannungen auf, die zu A sin φ bzw. A cos φ proportional sind, wobei A der Momentanwert der Ablenkspannung A und φ der Winkel zwischen der momentanen Richtung der Antenne 1 und einer festgelegten Bezugseinrichtunt 0 sind. In den in der Zeichnung angegebenen Ausdrücken für die verschiedenen Signalspanhungen sind der Einfachheit halber etwaige Proportionalitätskonstanten nicht mit aufgenommen, sondern nur der Ausdruck für den jeweils veränderlichen Teil der betreffenden Signalspannung angegeben. Die zwei von den Ständerwicklungen des Winkelauflösers Rl erhaltenen Signale werden den zwei Ablenkeingängcn 4 für die Z-Ablenkung bzw. y-Ablcnkung eines Bildschirmgerätes (PPI) 5 für die Panoramadarstellung zugeführt. Auf dem Schirm des Bildschirmgerätes wird somit, wie üblich, für jede Periode der Ablenksp'annung A eine radiale Ablenkspur 6 erhalten, die sich synchron zur Drehung der Antenne 1 über die Bildfläche des Bildschirmgerätes dreht und die mit einer Bezugsrichtung 7 auf der Bildfläche den Winkel φ bildet. Die von Gegenständen innerhalb des Abtastbereichs der Antenne 1 empfangenen Radarechos werden vom Sender-Empfänger-Gerät 2 an den Videoeingang 8 des Bildschirmgerätes 5 übertragen und treten somit als Leuchtpunkte auf der Ablenkspur 6 auf.ίο a radar antenna 1, which is connected as usual to a transmitter-receiver device 2 for the radar pulses. The antenna is mounted on a frame 3 which can be rotated at a constant angular speed, so that the area around its installation site can be continuously scanned with the antenna. The rotation of the antenna is transmitted in the usual way to the rotor of an angle resolver A1. The rotor of this angle resolver is provided with a winding to which a sawtooth deflection voltage A is fed, the frequency of which corresponds to the pulse frequency of the transmitter. At the outputs of the two stator windings of the resolver Rl, signal voltages occur which are proportional to A sin φ and A cos φ , where A is the instantaneous value of the deflection voltage A and φ is the angle between the instantaneous direction of antenna 1 and a specified reference device 0 are. For the sake of simplicity, any proportionality constants are not included in the expressions given in the drawing for the various signal voltages, but only the expression given for the respective variable part of the relevant signal voltage. The two signals obtained from the stator windings of the angle resolver R1 are fed to the two deflection inputs 4 for the Z deflection and y deflection of a video display device (PPI) 5 for the panorama display. As usual, a radial deflection track 6 is thus obtained on the screen of the video display device for each period of the deflection voltage A , which rotates synchronously with the rotation of the antenna 1 over the display surface of the display device and which corresponds to the angle with a reference direction 7 on the display surface φ forms. The radar echoes received from objects within the scanning range of the antenna 1 are transmitted from the transmitter / receiver device 2 to the video input 8 of the display device 5 and thus appear as luminous dots on the deflection track 6.

Zwecks Auswahl eines kleinen Teilgebietes für die B-Darstellung aus dem gesamten von der Antenne abgetasteten und auf dem Panorama-Bildschirmgerät 5 dargestellten Gebiet sind die Ausgangsspannungen der beiden Ständerwicklungen des Winkelauflösers Rl an die beiden Ständerwicklungen eines weiteren Winkelauflösers R2 angeschlossen. Der Läufer des Winkelauflösers R2, der zwei Wicklungen hat, ist an die Abtriebswelle 9 eines Differentialgetriebes D1 gekuppelt, das zwei Antriebswellen 10 und 11 hat, von denen die Welle 10 manuell mittels einer Kurbel 12 gedreht werden kann, während die zweite, 11, an einem Elektromotor Ml gekuppelt ist. An den Ausgangskontakten der beiden Läuferwicklungen des Winkeiauflösers R2 treten somit die Spannungen A sin {ψ — β) und A cos (ι/. — ß) auf, wo β der Winkel zwischen den Ständer-. wicklungen und den Läuferwicklungen des Winkeies auflösers Rl ist, d. h. der Drehung der Läuferwelle 9 von einer bestimmten Ausgangsstellung aus entspricht. Diese zwei Spannungen werden den Ablenkeingängen 13 für die Horizontal- bzw. Vertikal-AblenkungenFor the purpose of selecting a small sub-area for the B display from the entire area scanned by the antenna and displayed on the panorama screen device 5, the output voltages of the two stator windings of the angle resolver R1 are connected to the two stator windings of another angle resolver R2. The rotor of the angle resolver R2, which has two windings, is coupled to the output shaft 9 of a differential gear D 1, which has two drive shafts 10 and 11, of which the shaft 10 can be rotated manually by means of a crank 12, while the second, 11, is coupled to an electric motor Ml. Β) and A cos (ι / - - thus, the voltages A sin {ψ occur at the output contacts of the two rotor windings of the Winkeiauflösers R2. Ss), where β is the angle between the stator. windings and the rotor windings of the Winkeies resolver Rl , ie corresponds to the rotation of the rotor shaft 9 from a certain starting position. These two voltages become the deflection inputs 13 for the horizontal and vertical deflections, respectively

eines B-Schirmgerätes 14 zugeführt, wobei die an die Vertikalablenkung angeschlossene Spannung A cos (<P ~ ß) über einen Additionskreis 15 zugeführt wird, wo sie zu einer im folgenden näher beschriebenen Spannung addiert wird. Wenn die Richtung der Antenne mit der in bezug auf den Aufstellungsort der Antenne festen Bezugseinrichtung 0 den Winkel β bildet und somit die auf der Bildfläche des Bildschirmgerätes 5 auftretende Ablenkspur 6 denselben Winkel β mit der Bezugsrichtung 7 des Bildschirmes bildet, stimmt somit die auf der Bildfläche des B-Schirmes 14 auftretende Ablenkung mit der Ordinate dieser Bildfläche überein. In dem Ablenksystem des B-Schirmgerätes 14 ist eine solche Verstärkung vorhanden und treten solche Vorspannungen auf, daß ausschließlich Ablenkungen nahe der Richtung β und beiderseits dieser Richtung, beispielsweise innerhalb des Winkelsektors β ± 100 Strich, auf dem Bildschirm dargestellt werden. Die Vcrikalablenkung des B-Schirmes hat eine so große Verstärkung, daß nur ein kleiner Teil der auf dem Bildschirm 5 dargestellten Ablenkspur 6, beispielsweise 1000 m; auf dem B-Schirm wiedergegeben wird. Die Bildfläche des B-Schirmgerätes 14 gibt somit einen kleinen Teil des gesamten, auf der Bildfläche des Bildschirmgerätes 5 dargestellten Gebietes in einem im Verhältnis zum Bild des Bildschirmes 5 vergrößer ten Maßstab wieder, wobei das Azimut dieses Teilgebietes gleich β ist und somit von der Drehung der Welle 9 bestimmt wird. Der Abstand zum gewählten, auf dem B-Schirmgerät 14 dargestellten Teilgebiet wird mittels eines mit einer konstanten Spannung gespeisten Potentiometers Pl bestimmt, das an die Abtriebswelle 16 eines Differentialgetriebes Dl angeschlossen ist. Von den Antriebswellen 17 und 18 dieses Differentialgetriebes D1 steht die eine Welle 17 mit einer manuell zu betätigenden Kurbel 19 in Verbindung, während die zweite Welle 18 mit einem Elektromotor M2 verbunden ist. Am Potentiometer Pl tritt somit eine dem Drehwinkel der Welle 16 von einer bestimmten Bezugslage aus proportionale Spannung L auf, zu der die an der einen Läuferwicklung des Winkelauflösers Rl auftretende Spannung A cos (95 — ß) addiert wird, wonach die beiden Spannungen gemeinsam der Vertikalablenkung des B-Schirmes 14 zugeführt werden. Die am Potentiometer P1 auftretende Spannung L dient somit als Vorspannung für die Vertikalablenkung des B-Schirmes 14 und legt somit den am B-Schirm dargestellten Teil der gesamten Ablenkung und damit die Entfernung des auf dem B-Schirm dargestellten Teilgebietes fest. Der der Spannung/, entsprechende Abstand zum Teilgebiet ist durch die Verstellung der Welle 16, von einer bestimmten Bezugslage aus gerechnet, bestimmt. Falls der Abstand L zum Teilgebiet nicht allzu klein ist, wird das Teilgebiet in einem annähernd senkrechten Koordinatensystem auf der Bildfläche des B-Schirmgerätes wiedergegeben, wobei die X-Koordinate die seitliche Abweichung von der Richtung β und die y-Koordinate die Entfernung von einem im Abstand L gelegenen Punkt angeben. Die am Ausgang des Sender-Empfänger-Gerätes 2 auftretenden Echoimpulse werden auch dem Videoeingang 20 des B-Schirmgerätes 14 zugeführt, so daß solche Ziele, die sich innerhalb des Teilgebietes befinden, auf der Bildfläche des B-Schirmgerätes wiedergegeben werden. Zwecks Auswahl der Lage des Teilgebietes auf der Bildfläche des Bildschirmgerätes 5 innerhalb des gesamten abgetasteten Gebietes ist das Ablenksystem des Bildschirmgerätes mit Symbolsignaleingängen 21 ausgerüstet, denen Ablenkspannung von einem Symbolsignalgenerator SG1 zugeführt wird. Dieser Symbolsignalgenerator gibt Ablenkspannungen solcher Form ab, daß sie auf dem Bildschirm eine geeignete Marke 22, beispielsweise in Form eines Kreises, erzeugen. Diese die Marke 22 erzeugenden Ablenkspannungen haben einen sehr schnellen Verlauf und werden unmittelbar vor jeder Periode der Ablenkspannung A eingeschaltet, d. h. unmittelbar vor dem Erzeugen der Ablenkspur 6. Die Lage der Marke 22 auf der Bildfläche des Bildschirmgerätes 5 wird durch Spannungen bestimmt, die den Symboleingängen 21 gemeinsam mit den von dem Symbolsignalgenerator SG1 erzeugten Spannungen zugeführt werden und von zwei mechani-Spannungen zugeführt werden und von zwei mechanisch an die Welle 9 gekuppelten Potentiometern P4 und P5 herrühren. Von diesen Potentiometern P4 und PS ist das Potentiometer P4 ein sogenanntes Sinus-Potentiometer, das eine dem Sinus des Drehwinkels proportionale Spannung abgibt, während das Potentiometer P5 ein sogenanntes Kosinus-Potentiometer ist, das eine dem Kosinus des Drehwinkels proportionale Spannung, abgibt. Die Potentiometer P4 und PS werden mit der Spannung/, des Potentiometers Pi gespeist. An den Ausgängen der Potentiometer P4 und .P5 treten somit die Spannungen L sin β bzw. L cos β auf, weshalb die Marke 22 im Winkelabstand β von der Bezugsrichtung 7 des Bildschirmes und im Abstand L von der Mitte des Bildschirmes wiedergegeben wird. Die Lage der Marke gibt somit die Lage des Teilgebietes innerhalb des gesamten abgetasteten Gebietes an. Es ist somit der Bedienungsmannschaft möglich, die Marke 22 in Umfangsrichtung durch Drehen der Kurbel 12 und in radialer Richtung durch Drehen der Kurbel 19 auf der Bildfläche des Bildschirmgerätes zu verschieben, wobei gleichzeitig die Lage des auf dem B-Schirm 14 dargestellten Teilgebietes in entsprechender Weise geändert wird. , Wenn einem gewissen, auf dem Bildschirmgerät 5 entdeckten Echo 23 gefolgt werden soll, wird die Marke 22 mittels der Kurbeln 12 und 19 auf dem Bildschirmgerät so eingestellt, daß sie das Echo 23 umschließt, wobei dieses Echo in vergrößertem Maßstab auch auf dem B-Schirmgerät 14 wiedergegeben wird. of a B-screen device 14, the voltage A cos (<P ~ β) connected to the vertical deflection being fed via an addition circuit 15, where it is added to a voltage described in more detail below. If the direction of the antenna with the solid with respect to the site of the antenna reference means 0 forms the angle β, and hence the appearing on the image area of the display monitor 5 deflection track 6 the same angle β with the reference direction 7 of the screen is, thus, agrees on the image surface the deflection occurring on the B-screen 14 coincides with the ordinate of this image area. In the deflection system of the B-screen device 14 there is such a gain and such biases occur that only deflections near the direction β and on both sides of this direction, for example within the angular sector β ± 100 lines, are displayed on the screen. The vertical deflection of the B screen has such a large gain that only a small part of the deflection track 6 shown on the screen 5, for example 1000 m; is displayed on the B screen. The image area of the B-screen device 14 thus represents a small part of the entire area shown on the image area of the display device 5 in a scale enlarged in relation to the image of the screen 5, the azimuth of this sub-area being equal to β and thus from the rotation the shaft 9 is determined. The distance to the selected sub-area shown on the B-screen device 14 is determined by means of a potentiometer Pl fed with a constant voltage, which is connected to the output shaft 16 of a differential gear Dl . Of the drive shafts 17 and 18 of this differential gear D1 , one shaft 17 is connected to a manually operated crank 19, while the second shaft 18 is connected to an electric motor M2 . A voltage L proportional to the angle of rotation of the shaft 16 from a certain reference position occurs at the potentiometer Pl, to which the voltage A cos (95 - ß) occurring on one rotor winding of the angle resolver Rl is added, after which the two voltages together result in the vertical deflection of the B-screen 14 are supplied. The voltage L occurring at the potentiometer P 1 thus serves as a preload for the vertical deflection of the B-screen 14 and thus defines the part of the total deflection shown on the B-screen and thus the distance of the sub-area shown on the B-screen. The distance to the sub-area corresponding to the voltage /, is determined by the adjustment of the shaft 16, calculated from a specific reference position. If the distance L to the sub-area is not too small, the sub-area is displayed in an approximately vertical coordinate system on the image surface of the B-screen device, with the X-coordinate being the lateral deviation from the direction β and the y-coordinate being the distance from one im Specify the distance L from the point. The echo pulses occurring at the output of the transmitter-receiver device 2 are also fed to the video input 20 of the B-screen device 14, so that targets that are located within the sub-area are displayed on the screen of the B-screen device. For the purpose of selecting the position of the sub-area on the image area of the video display unit 5 within the entire scanned area, the deflection system of the video display unit is equipped with symbol signal inputs 21 to which deflection voltage is supplied by a symbol signal generator SG 1. This symbol signal generator emits deflection voltages in such a form that they generate a suitable mark 22, for example in the form of a circle, on the screen. These deflection voltages generating the mark 22 have a very rapid course and are switched on immediately before each period of the deflection voltage A , ie immediately before the generation of the deflection track 6. The position of the mark 22 on the image surface of the display device 5 is determined by voltages that the symbol inputs 21 are supplied together with the voltages generated by the symbol signal generator SG 1 and are supplied by two mechanical voltages and originate from two potentiometers P4 and P5 mechanically coupled to the shaft 9. Of these potentiometers P4 and PS , the potentiometer P4 is a so-called sine potentiometer, which outputs a voltage proportional to the sine of the angle of rotation , while the potentiometer P5 is a so-called cosine potentiometer, which outputs a voltage proportional to the cosine of the angle of rotation. The potentiometers P4 and PS are fed with the voltage /, of the potentiometer Pi . At the outputs of the potentiometers P4 and .P5 the voltages L sin β and L cos β appear, which is why the mark 22 is displayed at an angular distance β from the reference direction 7 of the screen and at a distance L from the center of the screen . The position of the mark thus indicates the position of the sub-area within the entire scanned area. It is thus possible for the operating team to move the marker 22 in the circumferential direction by turning the crank 12 and in the radial direction by turning the crank 19 on the screen of the screen device, with the position of the sub-area shown on the B-screen 14 in a corresponding manner will be changed. If a certain echo 23 detected on the screen device 5 is to be followed, the mark 22 is set by means of the cranks 12 and 19 on the screen device so that it surrounds the echo 23, this echo also being shown on an enlarged scale on the B- Screen device 14 is reproduced.

Mit Hilfe des auf dem Bildschirmgerät 5 auftretenden Bildes und der Kurbeln 12 und 19 ist es jedoch lediglich möglich, eine sehr grobe Einstellung des gewählten Teilgebietes auszuführen, weshalb dieses nicht genau auf das Echo 23 zentriert wird und dieses somitWith the help of the image appearing on the display device 5 and the cranks 12 and 19, however, it is only possible to carry out a very rough setting of the selected sub-area, which is why this is not is centered exactly on the echo 23 and thus this nicht in der Mitte 26 des B-Schirmes 14 erscheint. Diedoes not appear in the center 26 of the B screen 14. the

Winkelstellungen der Wellen 9 und 16 werden deshalbAngular positions of the shafts 9 and 16 are therefore

auch nicht genau der Richtung bzw. dem Abstand zumalso not exactly the direction or the distance to

Echo entsprechen, was jedoch erforderlich ist, da dieseEcho, which is necessary because this

. Größen den genannten Wellen mittels zwei mit den. Sizes the named waves by means of two with the Wellen verbundenen Signalgebern (71 und Gl entnommen werden sollen, deren Ausgangsgrößen beispielweise-in einem Feuerleitrechner einer Waffe, mit der das gewählte Ziel beschossen werden soll, verwendet werden sollen.Signal transmitters (71 and Gl ) connected to shafts are to be taken, the output variables of which are to be used, for example, in a fire control computer of a weapon with which the selected target is to be fired.

Um der Bedienungsmannschaft das Zentrieren des Teilgebietes auf das gewählte Echo und das Verfolgen der Bewegung des Echos mit dem Teilgebiet zu erleichtern, so daß die von den Signalgebern Gl und Gl abgegebenen Signale genau der Richtung bzw. derIn order to make it easier for the operating team to center the sub-area on the selected echo and to track the movement of the echo with the sub-area, so that the signals emitted by the signal generators Gl and Gl exactly correspond to the direction or the Entfernung zum Ziel entsprechen, hat das Ablenksystem des B-Schirmgerätes 14 zwej Symboleingänge24, denen solche Ablenkspannungen von einem Symbolgenerator SGl zugeführt werden, daß auf dem B-Distance to the target, the deflection system of the B-screen device 14 has two symbol inputs24, to which such deflection voltages are fed from a symbol generator SGl that on the B-

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Schirmgerät eine Marke 25 erzeugt wird. Dieser Marke Nockenscheibe 37 ist an die Abtriebwselle 38 eines kann an sich eine willkürliche Form gegeben werden, Differentialgetriebes Ü3 angeschlossen, dessen eine sie ist jedoch vorzugsweise elliptisch, so daß sie sich an Antriebswelle 39 synchron mit der Antenne und dessen die Form eines auf dem Bildschirm auftretenden Echos zweite Antriebswelle 40 entsprechend der Drehung der anpaßt. Die Ablenkspannungcn des Symbolgenera- 5 die Richtung zum Teilgebiet bestimmenden Welle 9 tors5G2 zum Erzeugen der Marke 25 sind, wie auch angetrieben wird. Die Nockenscheibe 37 ist dabei so die Ablenkspannungen des Symbolgencrators SG1 des auf der Welle 38 angeordnet, daß sie unmittelbar vor Bildschirmgerätes 5, sehr kurzzeitig und werden gleich der Abtastung des Winkelsektors, innerhalb dessen das am Anfang jeder Periode der Ablenkspannung A ein- Teilgebiet gelegen ist, den Kontakt 36 schließt und sogcschaltet, so daß die Marke 25 unmittelbar vor jeder io mit die Relais 35 unter Strom setzt. Die Relaiskon-Wicdcrgabc des Radarechos erzeugt wird. Da die von takte 34 werden dabei geschlossen, wodurch die Rückdcm Symbolgcncrator SGl erzeugten Ablenkspan- kopplungskondensatoren 33 der integrierenden Kreise nungen ausschließlich den Symbolcingängen 24 züge- kurzgeschlossen werden und die den Symboleinführt werden, wird die Marke 25 in der Mitte 26 des gangen 24 des B-Schirmgerätes zugeführten Span-E-Schirmes wiedergegeben. Zum Verschieben der 15 nungen wegfallen, so daß die Marke 25 zur Mitte 26 Marke 25 auf der Bildfläche des B-Schirmgcrätes 14 des Bildschirmes zurückgestellt wird, ohne daß der hat die Bedienungsmannschaft ein Steuergerät 27 bis 30 Steuerhebel 27 betätigt wird. Falls nach dieser Null-· mit einem Steuerhebel 27 zur Verfügung, der in allen stellung der Marke 25 der Steuerhebel 27 wieder ver-Richtungen um sein unteres, an eine mechanische stellt wird, wird, wie schon beschrieben, die Marke 25 Obersetzungsvorrichtung 28 gekuppeltes Ende frei 20 von der Mitte 26 der Bildfläche des B-Schirmes um schwenkbar ist, so daß sein oberes Ende in einem im eine entsprechende Strecke in derselben Richtung verwesentlichen rechtwinkligen Koordinationssystem frei schoben.Screen device a mark 25 is generated. This brand cam disk 37 is connected to the output shaft 38 of a differential gear Ü3 which can be given an arbitrary shape, one of which, however, is preferably elliptical, so that it is attached to the drive shaft 39 in synchronism with the antenna and its the shape of one on the screen occurring echoes second drive shaft 40 according to the rotation of the adapts. The deflection voltagescn of the symbol generator 5 the direction to the sub-area determining shaft 9 tors5G2 for generating the mark 25 are, as is also driven. The cam disk 37 is the deflection voltages of the symbol generator SG 1 of the arranged on the shaft 38 that they are immediately in front of the screen device 5, very briefly and are equal to the scanning of the angular sector within which the deflection voltage A at the beginning of each period is a sub-area is, the contact 36 closes and sogcschetzt so that the marker 25 immediately before each io with the relay 35 energizes. The relay con-Wicdcrgabc of the radar echo is generated. Since the bars 34 are closed, whereby the deflection voltage coupling capacitors 33 generated by the integrating circuits are short-circuited exclusively to the symbol inputs 24 and which introduce the symbol, the mark 25 in the middle 26 of passage 24 of the B -Schirmgerätes supplied Span-E screen reproduced. To move the 15 voltages omitted, so that the mark 25 is reset to the center 26 mark 25 on the screen of the B-screen 14 of the screen without the operator having a control unit 27 to 30 control lever 27 is operated. If, after this zero, a control lever 27 is available, which in all position of the mark 25 of the control lever 27 is again shifted around its lower, to a mechanical one, as already described, the mark 25 transfer device 28 is coupled end freely 20 from the center 26 of the image area of the B-screen can be pivoted so that its upper end is freely pushed in a right-angled coordination system which is substantial in a corresponding distance in the same direction.

verstellt werden kann. Die mechanische Übersetzungs- An die in Abhängigkeit von der Verstellung des Bevorrichtung 28 ist mit zwei Abtriebswellen 29 und 30 tätigungshebels 27 in der X-Richtung gedrehte Welle 29 versehen, von denen die eine Welle 29 entsprechend 25 ist außer dem Tachogenerator Π ein Potentiometer Pl der Bewegung des Steuerhebels 27 in der A'-Richtung und an die in Abhängigkeit von der Bewegung des des Koordinatensystems und die zweite Welle 30 ent- Steuerhebels 27 in der A'-Richtung gedrehte Welle 30 sprechend der Bewegung des Steuerhebels in der ein Potentiometer P3 angeschlossen. Am Potentio-}-Richtung des Koordinatensystems gedreht wird. An meter Pl tritt somit eine zur Größe ^₁, d.h. zur Verdie eine Welle 29 ist ein Tachogenerator Π und an die 30 stellung des Steuerhebels 27 in der y-Richtung des zweite Welle 30 ein Tachogenerator 7*2 angeschlossen. Koordinatensystems aus einer Nullstellung proportio-Am Ausgang des Tachogenerators Ti tritt somit ein nale Spannung auf, während am Potentiometer .P3 zu dy/dt, d.h. zur Geschwindigkeit, mit derder Steuer- eine zur Größe .Y₁, d.h. eine zur Verstellung des hebel 27 in !'-Richtung verstellt wird, proportionales Steuerhebels 27 in der A'-Richtung des Koordinaten-Signal auf, während dem Tachogenerator 7"2 ein zu 35 systems proportionale Spannung auftritt. Die dem dx/dt proportionales Signal entnommen wird, d. h. ein Tachogenerator Ti und dem Potentiometer Pl entSignal proportional der Geschwindigkeit, mit der der · nommenen Signale werden in einem Verstärker 41 Steuerhebel 27 in der X-Richtung verstellt wird. Diese addiert, dessen zu (dy/dt + ^₁) proportionale Auszwei den Tachogeneratoren Π und Tl entnommenen gangsspannung dem Elektromotor Ml zugeführt wird. Spannungen werden über je eine Integrierschaltung, 40 In entsprechender Weise werden die dem Tachodie jeweils aus einem mit einem Widerstand 31 in Reihe generator Tl und dem Potentiometer P3 entnomgeschalteten und mittels eines Kondensators 33 rück- menen Spannungen in einem Verstärker 42 addiert, gekoppelten Verstärker 32 besteht, der Af-Klemme dessen zu {dx/dt + .Y₁) proportionale Ausgangsspanbzw, der }'-Klemme der Symboleingänge 24 des B- nung dem Elektromotor Λ/l zugeführt wird. Die Dreh- ,. Schirmes 14 gemeinsam mit den Ablenkspannungen 45 zahlen der zwei Elektromotoren M1 und M1 sind den v, des Symbolgenerators SGl zugeführt. Die der X- angelegten Steuerspannungen proportional, weshalb j Klemme 24 von der betreffenden Integrierschaltung die Antriebwselle 11 des Ausgleichsgetriebes Z? 1 und zugeführte Spannung ist somit proportional damit auch dessen Abtriebswelle 9 um einen der Größecan be adjusted. The mechanical translation to the depending on the adjustment of the device 28 is provided with two output shafts 29 and 30 actuating lever 27 rotated in the X-direction shaft 29, of which a shaft 29 is corresponding to 25 except the tachometer generator Π a potentiometer Pl the Movement of the control lever 27 in the A 'direction and connected to the shaft 30, which is rotated in the A' direction as a function of the movement of the coordinate system and the second shaft 30, corresponding to the movement of the control lever in which a potentiometer P3 is connected . At the Potentio -} - direction of the coordinate system is rotated. At meter Pl there is a size ^ ₁ , ie a shaft 29 is connected to a tachometer generator Π and to the 30 position of the control lever 27 in the y-direction of the second shaft 30, a tachometer generator 7 * 2 is connected. Coordinate system from a zero position proportio- At the output of the tachometer generator Ti there is a nale voltage, while at the potentiometer .P3 to dy / dt, ie to the speed with which the control one to the variable .Y ₁ , ie one to adjust the lever 27 is adjusted in! '- direction, proportional control lever 27 in the A' direction of the coordinate signal, while the tacho generator 7 "2 a voltage proportional to 35 systems occurs. The signal proportional to the dx / dt is taken, ie a tacho generator Ti and the potentiometer Pl entSignal proportional to the speed at which the acquired signals are adjusted in the X direction in an amplifier 41. This is added, and its two tachogenerators Π and, which is proportional to (dy / dt + ^ ₁₎ Tl is fed to the electric motor Ml . Voltages are each via an integrating circuit, 40 In a corresponding manner, the tachodie are each made up of one with a resistor and 31 in series generator Tl and the potentiometer P3 withdrawn voltages and added by means of a capacitor 33 back in an amplifier 42, coupled amplifier 32, the Af terminal its output voltage proportional to {dx / dt + .Y _{1), the} } '- Terminal of the symbol inputs 24 of the Bnung is fed to the electric motor Λ / l. The rotary. Screen 14 together with the deflection voltages 45 numbers of the two electric motors M 1 and M1 are supplied to the v of the symbol generator SGl. The control voltages applied to X- proportional, why j terminal 24 of the relevant integrating circuit the drive shaft 11 of the differential gear Z? 1 and the voltage supplied is thus proportional to its output shaft 9 by one of the size

fdx, 50 j_{dx +} f'_Xidt fdx, 50 j _{dx +} f ' _Xidt

u ο υu ο υ

während die der K-Klemme von der betreffenden Inte- proportionalen Winkel vom Motor Λ/1 gedreht wird,while that of the K-terminal is rotated by the relevant proportional angle from the motor Λ / 1,

grierschaltung zugeführte Spannung proportional In entsprechender Weise wird die Antriebswelle 18 desIn a corresponding manner, the drive shaft 18 of the

, 55 Ausgleichsgetriebes Dl und damit auch dessen Ab-, 55 differential gear Dl and thus also its output

fjy triebswelle 16 um einen der Größe fjy driveshaft 16 to one of the size

υ it υ it

fdy + fy_tdt fdy + fy _t dt

ist. Bei einer Verstellung des Steuerhebels 27 wird des- g jfis. When the control lever 27 is adjusted, des- g jf

halb die auf der Bildfläche des B-Schirmgerätes 14 60half that on the screen of the B-screen device 14 60

auftretende Marke 25 um eine entsprechende Strecke proportionalen Winkel von dem Motor Ml gedreht, in genau derselben Richtung innerhalb des rechtwink- Das Teilgebiet wird somit bei jeder Verstellung des ligen Koordinatensystems aus ihrer momentanen Lage Steuerhebels 27 durch die von dem Motor Ml verurverschoben. Jeder der Kondensatoren 33 ist durch sachte Drehung der Welle 9 um eine Strecke enteinen normal offenen Kontakt 34 eines Relais 35 über- 65 sprechend der Verstellung des Steuerhebels 27 in der brückt. Diese Relais können zum Schließen ihrer Kon- Λ'-Richtung seitwärts verschoben. Außerdem wird das takte 34 durch einen von einer Nockenscheibe 37 be- Teilgebiet durch die vom Motor A/l verursachte' tätigten Kontakt 36 unter Strom gesetzt werden. Die Drehung der Welle 9 fortwährend seitwärts verscho-occurring brand rotated by a corresponding distance proportional angle of the motor Ml 25, in exactly the same direction within the squareness The subarea is thus verurverschoben at each adjustment of the time coordinate system from its current position by the control lever 27 of the motor Ml. By gently rotating the shaft 9 by a distance, each of the capacitors 33 is bridged to a normally open contact 34 of a relay 35 in response to the adjustment of the control lever 27. These relays can be moved sideways to close their con-Λ 'direction. In addition, the clock 34 will be energized by a sub-area actuated by a cam disk 37 through the contact 36 caused by the motor A / 1. The rotation of the shaft 9 continuously shifted sideways.

bcn, und zwar in einem dem Zcitintcgral der Verstellung des Steuerhebels 27 in der ,Y-Richtung aus dessen Nullagc proportionalen Maß. Entsprechend wird das Teilgebiet bei jeder Verstellung des Steuerhebels 27 in der Γ-Richtung einerseits durch die vom Motor Ml gedrehte Welle 16 um eine der Verstellung des Steuerhebels 27 in der !'-Richtung proportionale Strecke und andererseits um eine dem Zeitintegral der Verstellung des Stciieihehcls 27 in der !'-Richtung aus dessen NuIl-J?£e rropoitionale Stiecke \erschoben.bcn, namely in a measure proportional to the Zcitintcgral of the adjustment of the control lever 27 in the Y-direction from its Nullagc. Correspondingly, with each adjustment of the control lever 27 in the Γ-direction on the one hand by the shaft 16 rotated by the motor Ml by a distance proportional to the adjustment of the control lever 27 in the '' direction and on the other hand by a time integral of the adjustment of the Stciieihehcls 27 in the! 'direction from its nuIl-J? £ e rropoitionale pieces \ pushed.

Es sei nun argenommen, daß die Bedienungsmannschaft an Hand des auf dem Bildschirmgerät 5 dargestellten Bildes und mit Hilfe der Marke 22 das Teilgebiet innerhalb des gesamten, von der Anlage abgetasteten Gebietes durch Drehen der beiden Kurbeln 12 und 19 so verschoben hat, daß das Teilgebiet ein zu verfolgendes Echo 23 enthält. Auf dem B-Schirm 14 tritt dabei dieses Echo 23 auf, jedoch wahrscheinlich in einer gewissen Entfernung von der Mitte 26 der Bildfläche des Gerätes, beispielsweise wie in der Zeichnung dargestellt. Um das Teilgebiet so auf das erwählteZicl einzustellen, daß das Echo23 in derMitte 26 der Bildfläche des B-Schirmgerätes 14 zu liegen kommt, wird die Marke 25, die, wie vorhin erwähnt, unmittelbar vor der Abtastung des Teilgebietes selbsttätig zur Mitte 26 zurückgestellt worden ist, von der Bedienungsmannschaft mit Hilfe des Steuerhebels 27 so verschoben, daß es das Echo 23 umschließt. Dabei werden den zwei Motoren Ml und Ml von den Tachogeneraloren Tl und Tl bzw. den Potentiometern Pl und P3 solche Steuerspannungen zugeführt, daß sie gemeinsam das Teilgebiet in Richtung auf das Echo um eine der Verstellung des Steuerhebels 27 entsprechende Strecke verschieben. Des weiteren wird das Teilgebiet fortwährend durch die Motoren Ml und Ml um eine dem Zcitintegral der Verstellung des Betätigungshebels aus dessen Nullage proportionale Strecke, d. h. mit einer der Verstellung des Steuerhebels 27 proportionalen Geschwindigkeit, in Richtung auf das Echo verschoben. Dic?e fortwährende Verschiebung des Teilgebietes dauert so lange an, bis der Steuerhebel 27 nicht weiter verstellt wird. Unmittelbar vor dem Zeitpunkt, zu dem das Teilgebiet das nächstemal von der Antenne abgetastet wird, was, wie vorhin erwähnt, normalerweise alle 2 bis 3 Sekunden erfolgt, wird die Marke 25 wieder automatisch zur Mitte 26 der Bildfläche des B-Schirmgerätes zurückgestellt. Die Lage des Betätigungshebels 27 bleibt dabei unverändert. Sollte es sich bei dieser zweiten Abtastung des Teilgebietes jedoch zeigen, daß das Echo 23 immer noch nicht genau in die Mitte 26 der Bildfläche des B-S.chirmgcrälcs fällt, hat die Bedienungsmannschaft wieder mit Hilfe des Steuerhebels 27 die Marke 25 von der Mitte 26 bis zum Echo zu verschieben, wobei das Teilgebiet durch die Wirkung der Motoren Ml und Ml wieder um eine der zuletzt vorgenommenen Verstellung des Steuerhebels 27 entsprechende Strecke und außerdem fortwährend mit einer der neuen Verstellung des Steuerhebels aus dessen Nullage entsprechenden Geschwindigkeit in Richtung auf das Echo zu verschoben wird. Die von der Bedienungsmannschaft vorzunehmenden Maßnahmen sind somit sehr einfach und leicht eingeübt. Trotzdem ist die für die Einstellung und das Zentrieren des Teilgebietes erforderliche Zeit außerordentlich gering. Der hei dieser Einstellung auftretende Einschwingvorgang kann durch Wahl der Proportionalitälskonstanten für die beiden in dem Verstärker 41 bzw. 42 addierten Signale beeinflußt werden. Es läßt sich zeigen, daß bei einer optimalen Bemessung der Anlage und mit einer Bedienungsmannschaft, die bei jeder Abtastung des Teilgebietes die Marke 25 zur Übereinstimmung mit dem Echo bringt, das Teilgebiet nach höchstens drei Abtastungen auf das ausgewählte Ziel eingestellt wird,It should now be assumed that the operating team has shifted the sub-area within the entire area scanned by the system by turning the two cranks 12 and 19 using the image displayed on the screen device 5 and with the help of the marker 22 so that the sub-area is a Echo 23 to be tracked contains. This echo 23 occurs on the B-screen 14, but probably at a certain distance from the center 26 of the image surface of the device, for example as shown in the drawing. In order to adjust the sub-area to the selected destination so that the echo 23 comes to lie in the center 26 of the image area of the B-screen device 14, the mark 25, which, as mentioned above, was automatically reset to the center 26 immediately before the sub-area was scanned , moved by the operating team with the aid of the control lever 27 so that it encloses the echo 23. The two motors Ml and Ml from the tacho generators Tl and Tl or the potentiometers Pl and P3 are supplied with such control voltages that they jointly move the sub-area in the direction of the echo by a distance corresponding to the adjustment of the control lever 27. Furthermore, the sub-area is continuously shifted by the motors Ml and Ml by a distance proportional to the Zcitintegral of the adjustment of the actuating lever from its zero position, ie at a speed proportional to the adjustment of the control lever 27 in the direction of the echo. The continuous shifting of the partial area continues until the control lever 27 is no longer adjusted. Immediately before the point in time at which the sub-area is next scanned by the antenna, which, as mentioned above, normally takes place every 2 to 3 seconds, the marker 25 is automatically returned to the center 26 of the image area of the B-screen device. The position of the operating lever 27 remains unchanged. However, if this second scan of the sub-area shows that the echo 23 still does not fall exactly in the center 26 of the screen of the BS.chirmgcrälcs, the operating team has the mark 25 again with the help of the control lever 27 from the center 26 to the To move the echo, the sub-area being shifted by the action of the motors Ml and Ml again by a distance corresponding to the last adjustment of the control lever 27 and also continuously with a speed corresponding to the new adjustment of the control lever from its zero position in the direction of the echo . The measures to be taken by the operating team are therefore very simple and easy to practice. Nevertheless, the time required for setting and centering the sub-area is extremely short. The transient process occurring with this setting can be influenced by selecting the proportionality constants for the two signals added in the amplifier 41 and 42, respectively. It can be shown that with an optimal dimensioning of the system and with an operating team who brings the mark 25 to match the echo with each scan of the sub-area, the sub-area is set to the selected target after a maximum of three scans,

ίο wodurch die von den Signalgebern Gl und Gl abgegebenen Signale ein korrektes Maß für die Richtung bzw. den Abstand zum erwählten Ziel darstellen. Falls sich das Ziel mit konstanter Geschwindigkeit in gleichbleibender Richtung bewegt, wird das Teilgebiet danach praktisch genau dem Ziel folgen, ohne daß weitere Eingriffe seitens der Bedienung erforderlich sind.ίο whereby the signals emitted by the signal generators Gl and Gl represent a correct measure for the direction or the distance to the selected destination. If the target moves at a constant speed in a constant direction, the sub-area will then follow the target practically exactly without further intervention on the part of the operator being necessary.

Claims

Patent claims:

1. Radar device with a panorama display of the scanning area as well as a device for obtaining the position data of a selected target, consisting of first transmitters for the azimuthal and radial coarse adjustment of a mark superimposed in the panorama display on the selected target and for the corresponding adjustment of the center of the image to a partial area the selected target-limited B-representation as well as from manually adjustable second encoders for the horizontal and vertical adjustment of a mark superimposed in the B-representation on the selected target and for correcting the setting of the corresponding first encoder in the sense of a fine adjustment of the superimposed in the panorama view Mark, with an automatic resetting of the mark superimposed in the B display in the center of the image before the beginning of each scan of the sub-area without actuating the manual actuating means of the second transmitter, characterized in that ß the second transmitters each include an electrical signal generator (Tl or Tl) that determines the actuating speed of the manual actuating means and an electrical signal generator (Pl or P3) that determines the absolute adjustment of the manual actuating means, the output signal of which together each have an integrating electric servomotor (Ml or P3) . Ml) , which adjusts the first encoder (Pl or P4-P5) . ^!

2. Radar device according to claim 1, characterized in that the second transmitter and their manual adjusting means are combined in a biaxially adjustable control device (17 to 30).

3. Radar device according to claim 1 or 2, characterized in that the setting of the overlaid in the B display mark (25) takes place in accordance with the setting speed of the manual actuating means determining electrical signal generators (Tl or Tl) , the output signals of which are initially in Integrating amplifiers (31 to 33) are integrated, and that the resetting of the mark (25) is effected by means (34 to 37) which are influenced by the scanning movement of the antenna (1) and cause a temporary short circuit of the integrating capacitors (33).

1 sheet of drawings

109 609/52