DE1774871C3 - - Google Patents
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- DE1774871C3 DE1774871C3 DE19681774871 DE1774871A DE1774871C3 DE 1774871 C3 DE1774871 C3 DE 1774871C3 DE 19681774871 DE19681774871 DE 19681774871 DE 1774871 A DE1774871 A DE 1774871A DE 1774871 C3 DE1774871 C3 DE 1774871C3
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Description
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch ihre Verwendung zum Erstellen von
Diagrammen, die für einen bestimmten Geländepunkt auf der Landkarte den Geländebereich festlegen,
der von diesem Geländepunkt aus sichtbar ist (Fig. 8 bis 10).
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (95) vorgesehen
ist, welche beim Abtasten des Bildträgers (45) in radialer Richtung von dem vorgegebenen
Geländepuiikt immer dann ein Signal liefert, wenn die abgetastete Geländehöhe abnimmt.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Lesen von Daten aus einem zweidimensionalen
Bildträger, bei dem Punkte, die in denselben Datenbeieiclf
fallen, eine gemeinsame Kennung aufweisen, mit einer auf diese Kennung ansprechenden relativ
zu dem Bildträger bewegbaren und diesen punktweise abtastenden Abtastvorrichtung sowie einer an
diese Abtastvorrichtung angeschlossenen elektrischen Schaltungsanordnung und einer mit dieser in Verbindung
stehenden Wiedergabevorrichtung.
Aus der USA.-Patentbcluitt 3 131 247 ist eine Vorrichtung
zum Simulieren von Rundsicht-Radarbildern, wie man sie aus einem Flugzeug erhält, bekannt, wobei
zum Erstellen dieser Radarbilder von kartographischen Bildern ausgegangen wird. Beim Überfliegen
eines Geländers erhält man je nach Flughöhe und Standort ein spezielles Radarbild, in dem bestimmte
Teile des Geländes durch Berge verdeckt sind. Insbesondere bei niedriger Flughöhe und in den am
Horizont liegenden Geländebereichen bleiben große Teile des Geländes durch Berge abgedeckt. Die angegebene
Vorrichtung gestattet es in Abhängigkeit von der jeweiligen simulierten Flughöhe und des
Standortes aus kartographischen Bildern Radarbilder zu simulieren, in denen die von dem momentanen
Blickpunkt nicht sichtbaren Teile des Geländes abgeschattet sind. Jeder Wiedergabe eines darzustellenden
Punktes auf einer Wiedergabevorrichtung geht demnach eine Berechnung voraus, aus der hervorgeht,
ob dieser Geländepunkt aus dem simulierten Blickpunkt sichtbar ist oder nicht. Die Daten über
das »überflogene« Gelände liefern zwei Bildträger, aus dessen einem sich die Höhe jedes Geländepunktes
ermitteln läßt. Der Bildträger besteht aus einem transparenten Filmmaterial, das für jede Geländehöhe
eine bestimmte Schwärzung aufweist. Insgesamt können etwa siebzig unterschiedliche Schwärzungsgrade
voneinander unterschieden werden. Zum punktweisen Abtasten des Filmmaterials ist eine mit Licht
arbeitende Abtastvorrichtung vorgesehen, an die sich eine elektrische Schaltungsanordnung anschließt. Aus
der Dämpfung des das Filmmaterial an einem bestimmten
Punkt durcnset/icnden Lichtstrahls wird mit
Hilfe der Schaltungsanordnung die Höhe des abgetasieten Geländepunktes bestimmt. Dieser Teil der
Vorrichtung, mit dem die Daten über die Höhe jedes Gelandepunktes ermittelt werden, hat eine Reihe von
Nachteilen. Durch die Aufzeichnung der Höheninformation mit unterschiedlichen Grauwerten läßt sich
keine hohe Genauigkeit der Aufzeichnung erzielen, da nicht beliebig viele unterschiedliche Grauwerte
voneinander unterscheidbar sind. Außerdem führen Staubablagerungen auf dem Bildträger oder Finger
abdrucke zu extrem falschen Werten, so daß m_;n gezwungen
ist, die Bildträger stets peinlich sauber zu halten. Ein weiterer Nachteil liegt darin, daß der Zusammenhang zwischen der Schwärzung des Film-
materials und der aufzuwendenden Belichtungsstärke nicht linear ist, so daß in der dem Bildträger auswertenden
Schaltungsanordnung ein entsprechendes Korrekturnetzwerk vorgesehen sein muß. Die Ab
tastvorrichtung muß außerdem eine Lichtquelle aufweisen, die es gestattet, einen Lichtstrahl mit kon
stanter Helligkeit auszusenden, da sich bereits geringe Lichtstärkeschwankungen in fehlerhaften Höhenangaben
bemerkbar machen Die an die Abtastvorrichtung angeschlossene Schaltungsanordnung stellt außerdem,
da sie eine große Anzahl von Graustufen des Bildmaterials unterscheiden muß, ein aufwendiges
elektrisches Netzwerk dar.
Eine ähnlich aufgebaute Vorrichtung zum Simulieren von Radarbildern ist in der USA.-Patentschrift
3 067 526 beschrieben, die ebenfalls mit einem Bildträger arbeitet, auf dem die Höheninformation eines
Geländepunktes durch eine entsprechende Schwärzung des Materials festgehalten ist.
Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugründe,
eine Vorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, die es gestattet, die auf einem Bildträger
aufgezeichneten Daten mit einfacheren Mittein und erhöhter Genauigkeit zu erfassen.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die mindestens drei betragende Anzahl
der unterschiedlichen Kennungen kleiner ist als die Anzahl der zu unterscheidenden Wertebereiche, wobei
in ihrer Größe aufeinanderfolgende Wertebereiche durch Wiederholungen der Kennungen in bestimmter
Reihenfolge festgelegt sind, daß die Schaltungsanordnung einen Vergleicher enthält, mit dem feststellbar
ist, ob der Übergang der Abtastvorrichtung von einer Kennung auf eine dieser auf dem Bildträger benachbarte
Kennung eine Wertezunahme oder -abnähme darstellt und dementsprechend ein erstes oder zweites
Signal abgibt, daß die Schaltungsanordnung weiterhin einen Vorwärts-Rückwärtszähler aufweist, mit
dem jeder Wechsel von Kennungen in Abhänrgkeit
vom Auftreten eines ersten oder zweiten Signals des Vergleichers vorwärts oder rückwärts zählbar ist, und
daß die Wiedergabevorrichtung mit dem Ausgang des Zählers in Verbindung steht.
In vielen Anwendungsfällen genügt es, ein Bildmaterial in der Weise auszuwerten, daß der Differenzbetrag
der Datenwerte eines Anfangspunktes und eines Endpunktes ermittelt wird. Dies ist beispielsweise
bei der Auswertung von Landkartenmateri;;!
häufig der Fall. Der absolute Wert, der dem Endpunkt zugeschrieben wird, kann dann leicht dadurch fio
ermittele werden, daß der absolute Wert des dem
Anfangspunkt zugeschriebenen Wertes zi; uem errrittelten
Differenzbetrag addiert wird. Wenn ^ dimer
nicht nötig is;, jedem Punkt des Bildmaterials eine Information aufzuprägen, die den absoluter: Wert
wiedercibt. der diesem Bildpunkt zukommt, kann mit wesentlich einfacher gestalteten Bildträgern und eiv
sprechend ausgebildeten einfachen Vorrichtung
zum Auswerten dieser Bildträger bei erhöhter Genauigkeit der Datengewinnung gearbeitet werden.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung arbeitet mit einem Bildträger, in dem beispielsweise drei Kennun
gen unterscheidbar sind. Diese drei Kennungen können mit unterschiedlichen Farben oder auch mit einer
Abstufung von Grautönen dargestellt sein. Am Beispiel einer Landkarte, die Daten über die jeweilige
Geländehöhe enthält, ist ein bestimmter Höhenbereich als Streifen mit konstantem Grauton dargestellt.
Als unterschiedliche Grautöne kommen z. B. Weiß, Grau und Schwarz in Frage. Die Dreierfolge
erlaubt eine eindeutige Bestimmung der Höhenänderung beim Übergang von einem Bereich in den nächsten.
Eine Wertezunahme kann beispielsweise durch die Folge Weiß, Grau, Schwarz, Weiß usw. und eine
Werteabnahme durch die Folge Weiß, Schwarz, Grau. Weiß usw. festgelegt sein. Die zugehörige Vorrichtung
zum Abtasten derartig aufgebauter Bildträger gestallet sich äußerst einfach. Die Abtastvorrichtung
braucht lediglich auf, wie es in dem eben geschilderten Beispiel der Fall ist, drei Kennungen anzusprechen.
Das macht sie auch besonders störunempfindlich. Die an die Abtastvorrichtung angeschlosseiK
Schaltungsanordnung gestaltet sich ebenso sehr einfach. Durch Zählen der Anzahl der Wechsel von
Kennungen nach ihrem Vorzeichen erhält man den Differenzbetrag der Werte eines Ausgangs- und Endpunktes.
Das Vorzeichen wird bestimmt durch die jeweilige Reihenfolge zweier aufeinanderfolgender
Kennungen. Wird bei zwei aufeinanderfolgenden Grauiönen eine Reihenfolge festgestellt, die einer
Höhenzunahme entspricht, so liefert der Vergleicher in der Schaltungsanordnung ein »Aufwärts«-Signal.
während er ein »Abwärts«-Signal erzeugt, wenn zwei aufeinanderfolgende Grautöne eine Höhenabnahme
anzeigen.
Vorteilhafte Weiterentwicklungen ergeben sich aus den Unteransprüchen im Zusammenhang mit der folgenden
Beschreibung.
An Hand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele soll die Erfindung im folgenden
näher erläutert werden. Es zeigt
F i g. 1 ein Beispiel für eine Kartenart, die in Verbindung
mit der dieser Erfindung entsprechenden Vorrichtung benutzt werden kann,
F i g. 2 ein Höhenpronl-Diagramm längs der Linie 30 von Fi g. I,
Fig. 3 ein Blockschaltbild einer grundsätzlichen
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
F i g. 4 ein detailliertes Blockschaltbild der in F i g. 3 gezeigten Decodiereinrichtung,
Fig. 5 und 6 Tabellen zur Erläuterung der Arbeitsweise
der in Fig. 4 gezeigten Einrichtung,
F i g. 7 eine logische Gatterschaltung, die zweckmüßigerw
eise in der logischen Schaltung von F i g. 4 enthalten ist.
F i Li. 8 eine Ausführuna&form der vorliegenden Erfindung,
die sich zum Untersuchen von Gelandeclarsteilunsien und zum Zeichnen solche: Geländebereiche
eignet, welche bestimmte Eigenschaften auf
F ! t ■' ein Profil-Diagramm, mit dem der Zweck
und die Arbeitsweise der in F i g. S gezeigten Vorrichtung
eilauier·: werden soli, und
Fi g. 10 ein s.-hemaiisches Schaltbild einer Steuerschaiuir.c
für die in Fig. 8 gezeigten Ausführungsform der '■"■ liegenden Erfindung.
Es sei nun auf Fig. 1 Bezug genommen. Fig. 1
zeigt eine zweidimensionale Karte der Art, von der angenommen wird, daß sie für das der vorliegenden
Erfindung entsprechende System zur Verfugung steht. Die grundlegenden Eigenschaften dieser Karte soller.
als erstes erläutert werden, um die durch diese Erfindung realisierbaren Vorteile, die nur in Verbindung
mit den Eigenschaften der Karte beurteilt werden können, aufzuzeigen.
Zusammenfassend kann gesagt werden, daß die zweidimensionale Karte Daten enthält, die in Form
mehrerer Kartenabschnitte oder Kartenbereiche graphisch dargestellt sind. Einige der Kartenbereiche
sind durch die Bezugszahlen 15 bis 27 gekennzeichnet. Jeder Kartenbereich ist so codiert, daß er einem
Element eines Mehrelement-Codes entspricht. Der in der Karte von F i g. 1 benutzte Code besteht aus drei
unterschiedlichen Farbtönen oder Grauwerten, nämlich Weiß, Grau und Schwarz. Grau wird durch die
gestrichelte Linie dargestellt. Jeder Bereich stellt ein gleich großes Datenwertintervall dar. Von jedem
Punkt oder Elementarbereich innerhalb des gleichen Bereiches kann angenommen werden, daß er dem
gleichen Datenwert innerhalb der Quantisierungsgenauigkeitsskala entspricht. So wird beispielsweise
allen Punkten oder Elementarbereichen im benachbarten graugefärbten Bereich 19 der nächst höhere
Datenwert zugeordnet.
Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß der Darstellung eine größere Genauigkeit innewohnt als aus der
Quantisierung hervorgeht und daß diese größere Genauigkeit durch elementare Interpolationsverfahren
realisiert werden kann. Der Punkt 5 im Bereich 15 in Fig. 1 liegt beispielsweise etwa in der Mitte
zwischen den Bereichsgrenzen, so daß man ihm einen entsprechenden Bruchteilwert zuordnen kann.
Angenommen, der Bereich 15 stellt den Höhenbereich zwischen 305 und etwa 308 m dar, dann kann
dem Punkt S eine Höhe von etwa 306,5 m zugeordnet werden, da er etwa in der Mitte zwischen den
Grenzen für 305 und 308 m liegt.
Die codierten Bereiche sind so angeordnet, daß die Reihenfolge des Auftretens der Codeelemente beim
Durchqueren der Karte der Richtung der Datenwertänderung entspricht. Nimmt man beispielsweise an.
daß eine Codeelement-Reihenfolge von Weiß. Grau. Schwarz. Weiß usw. einer Richtung mit positiver
Datenwertänderung (d. h. zunehmender Höhe) entspricht,
dann geht aus Fig. 1 und den obigen Erläuterungen hervor, daß einem Punkt im Bereich 19 ein
höherer Datenwert entspricht als einem Punkt im Bereich 18. Dem Punkt im Bereich 19 entspricht
natürlich ein kleinerer Datenwert als einem Punkt im Bereich 20, da die Bereiche 18,19 und 20 die Farbtöne Weiß, Grau und Schwarz entsprechend auf-
weisen. Ähnlich verhält es sich, wenn man auf der Karte vom Bereich 22 in den Bereich 23 übergeht.
Hierbei ist eine Zunahme des Datenwertes festzustellen. Die Zunahme entspricht dem durch jeden Bereich
dargestellten Datenwertintervall. Eine ähnliche δο Datenwertzunahme ist zu erwarten, wenn man aus
dem Bereich 23 in den Bereich 24 überwechselt, da man aus einem schwarzgefärbten Bereich in einen
weißgefärbten Bereich kommt, d. h. von einem »früher« liegenden zu einem »später« liegenden Element
in der vorgegebenen Codeelement-Reihenfolge. Tritt man andererseits vom weißen Bereich 24 in den
schwarzen Bereich 28 über, so ist eine Abnahme des Datenwertes festzustellen, da die Reihenfolge der
Codeelemente, die hier berührt werden, entgegengesetzt zur positiv definierten Codereihenfolge Weiß,
Grau, Schwarz, Weiß ist.
Die in Fig. 1 gezeigte Karte ist gewissermaßen zu der im obenerwähnten Aufsatz beschriebenen und
gezeigten Karte ähnlich. Die darin dargestellten Daten stellen die Höhen von geographischen Punkten
oder Elementarbereichen dar, welche zusammen einen Geländeabschnitt wiedergeben. Es sei jedoch
darauf hingewiesen, daß ein derartiges Daten-Kartenverfahren nicht auf die kartenmäßige Erfassung oder
die Darstellung von Höhenwerten beschränkt ist. sondern auch zur Darstellung irgendwelcher anderer
Arten von Daten benutzt werden kann, die sich für eine solche Mehrcodeelement-Darstellung eignen.
Der benutzte Code braucht auch nicht auf drei Codeelemente beschränkt zu sein. Drei Codeelemente stellen
jedoch das Minimum dar, bei dem die Richtung der Datenwertänderungen noch feststellbar ist. Es
kann daher allgemein gesagt werden, daß die Anzahl der Codelemente gleich »n« ist, wobei »m<
nicht kleiner als 3 sein soll. Ferner kann irgendeine leichl handhabbare Multielement-Codierung verwendet werwerden.
Die einzige Forderung besteht darin, daß die Grenzen zwischen den Bereichen leicht feststellbai
sind und der Code in jedem Bereich leicht benutzbai und unzweideutig ist. Die Codierung der Karte kann
z. B. durch eine Regulierung der optischen Eigen schäften der Karte, etwa der Lichtdurchlässigkeil
oder dem Reflexionsvermögen, durch elektrostatische Aufladung oder durch irgendein anderes Verfahrer
bewerkstelligt werden, wobei die Eigenschaften dei Karte, die abgefühlt werden können, so gestaltei
werden, daß sie sich von Bereich zu Bereich ir Übereinstimmung mit der darzustellenden Funktior
ändern.
Zu reinen Erläuterungszwecken sei angenommen daß die Karte von Fig. 1, mit der zusammen die
Erfindung anschließend im einzelnen beschrieber werden soll, eine Höhenkarte ist, in welcher da:
durch jeden Bereich wiedergegebene Datenwertinter vall ein Höhenintervall von etwa 3 m ist. Ferner se
angenommen, daß eine Codereihenfolge von Weiß Grau, Schwarz, Weiß usw. einer Höhenzunahme ent
spricht. Außerdem sei angenommen, daß die Codie rung durch eine Regulierung der Lichtdurchlässigkei
der Karte bewerkstelligt worden ist, so daß ein Be reich mit der Codierung »Schwarz« praktisch licht
undurchlässig ist, ein Bereich mit der Codierunj
»Grau« eine Lichtdurchlässigkeit von etwa 50% auf weist und Bereiche mit der Codierung »Weiß« prak
tisch durchsichtig sind. Schließlich sei angenommen daß die Höhenänderungen oder das Profil zwischei
den Punkten S und T längs einer Linie 30 gewünsch werden, wobei der Punkt T im Bereich 27 liegt unc
dem Punkt S eine Höhe von etwa 306,5 m (etwa ii der Mitte zwischen den Höhenwerten 305 und 308 m
zugeordnet sei.
Ein geübter Benutzer könnte ohne große Schwie rigkeiten die Höhe des Punktes T bestimmen und da:
verlangte Profil zeichnen. Nachdem die Höhe des Be reiches, in dem der Punkt 5 liegt, bekannt ist, würdi
er längs der Linie 30 immer dann etwa 3 m ?um zu letzt ermittelten Höhenwert addiere oder von diesen
Wert subtrahieren, wenn er in ein η neuen Bereicl gelangt Durch die ermittelten Höbenwerte erhält e
gleichzeitig eine Reihe von Punkten für die Profil
linie. Eine Addition von etwa 3 m würde immer dann vorgenommen werden, wenn man in Bereiche überwechselt,
deren Codeelemenle zu einer positiven Codeelemenl-Reihenfolge führen. Andererseits würde
man etwa 3 m immer dann subtrahieren, wenn diese Codcclemcnt-Reihenfolge umgekehrt ist. Dieser Vorgang
sct/t sich so lange fort, bis der Benutzer längs dei
Linie 30 den Bereich 27 erreicht. Die Grenze zwischen den Bereichen 26 und 27 entspricht eine Höhe von
etwa 342 m. Die Höhe des Punktes T wird mit etwa 343.8 m bestimmt, wobei der Wert von 343.8 m
durch Interpolation zwischen den Weiten 342 und und 345 m gewonnen wird. Die beim Überwechseln
von einem Bereich in den anderen längs der Linie 30 ermittelten Höhenwerte können zur zeichnerischen
Darstellung des Höhenprofils zwischen .V und 7' benutzt werden, indem man eine geglättete Kurve durch
die Punkte zieht, die den einzelnen gesonderten Höhenwerten entsprechen. Ein solches Höhenprofil
ist in Fig. 2 dargestellt und mit der Bezugszahl 31 versehen. Die Zahlen längs der Abszisse in Fig. 2
stellen die Be; ugszahlen der verschiedenen Bereiche, die auf dem W7eg längs der Linie 30 in Fig. 1 berührt
werden, dar.
Für eine Reihe von wichtigen Anwendungsfällen ist es notwendig, viele solcher Profile zu erstellen, um
eine bestimmte Operation im Kartenbereich ausreichend beschreiben zu können. Bei diesen Anwendungsfällen
ist es von Bedeutung, den Prozeß zur Gewinnung solcher Höhenprofile zu automatisieren,
so daß die Ergebnisdaten mit vernünftigem Zeitaufwand
und vertretbaren Kosten geliefert werden können. Die vorliegende Erfindung ist deshalb dafür gedacht,
diesen Aufwand herabzusetzen, die Arbeitsgeschwindigkeit zu erhöhen und die durch menschliche
Unzulänglichkeit bei den Berechnungen und dem Darstellen der Profile verursachten Fehler zu
verringern.
Grundsätzlich sind Einrichtungen vorgesehen, welche den oben erläuterten Prozeß automatisch
durchführen. In der einfachsten Form enthalten die Einrichtungen ein Abfühlgcrät. etwa einen Abtaster,
der von irgendeinem Startpunkt aus. etwa dem Punkt .V. längs irgendeines gewünschten Weges, etwa
längs der Linie 30, bewegt werden kann und dabei Signale liefert, welche die Höhen derjenigen Bereiche
anzeigen, die abgefühlt oder abgetastet werden. Bei den weiteren Erläuterungen sollen die Begriffe »Abfühlung«
und »Abtastung« abwechselnd benutzt werden. Wird eine Karte benutzt, in der die Codierung
durch eine Variation der Lichtdurchlässigkeit dargestellt ist, so wie oben in Verbindung mit F i g. 1 angenommen,
so liefert die Abfühleinrichtung ein Signal mit maximaler Amplitude, wenn ein weißer Bereich
abgetastet wird, ein Signal mit minimaler Amplitude, wenn ein schwarzer Bereich abgetastet wird,
und ein Signal mit einem mittleren Pegel, wenn ein grauer Bereich abgct'jstet wird.
Während des Abtastvorganges wird das zuletzt erzeugte Signal mit einem vorher empfangenen Signal
in einer Decodicrsehallung verglichen, um die Änderungsrichtung des Signalpegels zu bestimmen. Die
Änderungsrichtung des Signalpegcls entspricht der Änderungsrichüing der Codeelemenle längs der Linie
30. Ein /.-Aufwärts--ZähKignal oder ein »Aufwärts—Signal
wird geliefert, wenn die Anderungslichtting
derjenigen Codereihenfolge entspricht, die iiir eine positive Höhenänderunu vorgesehen ist. Ein
»Abwärts«-Signal wird dann geliefert, wenn die Richtung der Codeelement-Änderung entgegengesetzt zur
vorgesehenen Codereihenfolge ist. Findet beispielsweise ein Übergang aus dem Bereich 20 in den Bereich
21 statt, so wird ein »Aufwärtsc-Signal erzeugt. Ein »Abwärts^-Signal wird geliefert, wenn man vom
Bereich 24 beispielsweise in den Bereich 28 überwechselt.
Diese »Aufwärtsc- und »Abwärts«-Signale werden
ίο zu einem umsteuerbaren Zähler geschickt, der am
Anfang auf einen Zählzustand gesetzt werden kann, welchei der unteren Grenze des Höhenbereiches IS,
in dem der Punkt S liegt, entspricht. Zu jedem beliebigen Zeitpunkt während des Betriebes stellt der
Zählzustand des Zählers daher die Höhe der unteren Grenze des gerade abgefühlten Bereiches dar. Ein mit
dem Zähler zusammenarbeitender Digital-Analog-Wandler kann zur Erzeugung einer Spannung verwendet
werden, die dem Höhenzählwert entspricht.
Diese Spannung kann zur Steuerung beispielsweise eines -Y-V'-Zeiehengerätes oder irgendeiner anderen
Zeichen- oder Darslellungseinrichtung verwendet werden, um mit fortschreitender Abtastung das
Höhenprofil, etwa so wie in Fig. 2 durch die Bezugszahl
35 gekennzeichnet, zu erzeugen. Bei Verwendung dieser einfachen Vorrichtung hat das Profil die
Gestalt einer treppenförmigcn Kurve, die näherungsweise
einer von Hand skizzierten geglätteten Kurve entspricht.
Es sei nun auf Fig. 2> Bezug genommen. Fig. 3
zeigt ein vereinfachtes Blockschaltbild einer Ausführungsform dieser Erfindung, die zur dynamischen
Darstellung eines Höhenprofils, etwa von der in F i g. 2 gezeigten Art. auf einem Oszilloskop oder
einer anderen Wiedergabeeinrichtung geeignet ist. Die darin enthaltene Abfühleinrichtung besteht aus
einem Abtastgerät, etwa einem Lichtpunktabtaster 40, der mit Ablenksignalen aus einer Ablenksignalquellc
42 versorgt wird. Der Lichtpunkt des Abtasters 40 wird auf einer codierten Höhenkarte 45, die der
in Fig. 1 gezeigten Karte ähnlich ist. mit Hilfe einer Linse 47 fokussiert.
Angenommen, der Lichtpunkt oder die Abtastspur der Abtasteinrichtung beginnt an einem Ausgangspunkt
O und verläuft radial in Richtung auf einen Punkt /\'. dann ist einzusehen, daß der Lichtpunkt auf
einer Höhenkarte 45 längs eines entsprechenden radialen Weges, der mit O'R' bezeichnet ist, läuft. Im
Vergleich mit den obigen Erläuterungen bezüglich F i g. 2 bedeutet dies, daß die Punkte O' und R' zu
den Punkten S und entsprechend T analog sind, Daf Licht aus der Abtasteinrichtung 40 tritt durch die
Karte 45 hindurch und gelangt zu einem Photoelektronen-Vervielfacher 48, dessen Ausgangssignalpcge
direkt der Menge des aufgefangenen Lichtes entspricht. Bezüglich des obenerwähnten Beispiels be
deutet das, daß die Menge des vom Fhotoelcktronen Vervielfacher aufgefangenen Lichtes von der Codic
rung desjenigen Bereiches abhängt, der durch da:
Bild des Lichtpunktes abgetastet oder abgcfühlt wird
Der Ausgangssignalpcgel des Vervielfacher erreich
ein Maximum, wenn ein weißer oder durchsichtige Bereich abgetastet wird. Er erreicht ein Minimum
wenn ein schvvarzgefürbter oder Hchtundurchlässicie
Bereich abgetastet wird, und er nimmt einen milt leren Wert an. wenn das Licht durch einen grau
gefäibten Bereich zum Photoeiektronen-Vervielfacrn.
gelangt.
7OQ RTiIX1
Das Ausgangssignal des Photoelektronen-Verviel- der durch eine »0« dargestellt wird. Jeder Ausganj
fachers 48 wird zu einer Signal-Decodier.schaltung52 kann andererseits einen hohen Pegel aufweisen, den
übertragen, welche Änderungen in der Ausgangs- unten die Bedeutung »Ja« zugewiesen und tier durcl
signalamplitude des Photoelektronen-Vervielfachers eine »I« wiedergegeben wird. Die beiden Ausgangs
und auch die Änderungsrichtung feststellt. Änderun- 5 signale mit den zwei möglichen Pegeln werden dahci
gen in der Ausgangssignalamplitude des Photoelek- zur Urzeugung von 2-Bit-Zahlen benutzt, welche cii*.
tronen-Vervielfachers treten dann auf, wenn man drei verschiedenen möglichen Signalpegel des Photobeim
Abtasten von einem Bereich in einen anderen elektroncn-VcrvicIfachers 48 darstellen,
übertritt. Geht aus der Amplitudenänderung hervor, Ein möglicher Zusammenhang zwischen den Codedaß
man beim Abtasten von einem Bereich in einen io elementen und den Ausgangssignaleii des Umwandangrenzenden
Bereich übergewechselt ist. deren lers ist in Form einer Tabelle in Fig. 5 dargestellt,
Codeelemente der positiven Reihenfolge entsprechen, auf die nun Bezug genommen werden soll. Aus
so liefert die Decodiereinrichtung 52 ein »Aufwärts«- Fig- 5 geht hervor, daß beim Abtasten eines wei-Signal.
Weisen jedoch die Codeelemente zweier nach- ßen Bereiches der Umwandler 62 an den Ausyäneinander
abgetasteter Bereiche eine zur positiv defl- 15 gen A und B beispielsweise eine Binärzahl »()()«"licnierten
Reihenfolge entgegengesetzte Reihenfolge auf. fert. Beim Abtasten eines grauen Bereiches liefert er
so wird ein »Abwärts«-Signal erzeugt. die Binärzahl »01« und beim Abtasten eines schwar-
Die >;Aufwärts«- und »Abwärts«-Signale werden zen Bereiches die Binärzahl »10«. Das aus zwei Bits
zu einem umsteuerbaren Zähler 55 übertragen. Der bestehende digitale Ausgangssignal des Umwandlers
Zähler kann am Anfang auf den Zählzustand oder 20 62 stellt daher zu jedem beliebigen Zeitpunkt das-Wert
eingestellt worden sein, welcher der Unter- jenige Codeelement dar, das gerade abgetastet wird,
grenze der Höhe desjenigen Bereiches entspricht, in Das Ausgangssieinal /1 des Wandlers 62 wird zu einer
dem der Startpunkl liegt, so daß hernach üer Zähler- Verzögerungsschaltung 64 übertragen, deren Ausstand
der unteren Grenze der Höhe desjenigen Be- gang Γ mit einer logischen Schaltung 66 verbunden
reiches entspricht, in dem der Punkt liegt, welcher 25 ist. In ähnlicher Weise ist der Ausgang B des Umdurch
die augenblickliche Position des Lichtpunktes Wandlers 62 mit einer Verzögerungsschaltung 65 verauf
der Karte 45 gerade abgetastet wird. Der Zähl- bunden, deren Ausgang D ebenfalls mit der logischen
zustand des Zählers 55, von dem man annimmt, daß Schaltung 66 verbunden ist. Zusätzlich sind die Auser
in digitaler Form vorliegt, kann zu einem Magnet- gange A und B des Wandlers 62 direkt mit der logibandgerät
57 übertragen und dort zum Zweck einer 30 sehen Schaltung 66 verbunden.
späteren Wiederverwendung gespeichert werden. Der Die Aufgabe der Verzögerungsschaltungen 64 und
Zählzustand des Zählers 55 kann aber auch zu einem 65 besteht kurz gesagt darin, die an den Ausgän-Digital-Analog-Wandler
58 geschickt werden, dessen gen A und B des Umwandlers 62 erscheinenden
Ausgangssignalspannung der digitalen Höhenzähiung 2-Bit-Zahlen zu verzögern, so daß zu jeder Zeit
des Zählers entspricht. Diese Spannung kann zu einer 35 digitale Signale, weiche das gerade abgetastete Code-Darstellungseinrichtung
60 übertragen werden, welche element darstellen, gleichzeitig für den Betrieb der
etwa ein Oszilloskop oder eine andere zweidimensio- logischen Schaltung 66 zur Verfügung stehen. Das
nale Wiedergabevorrichtung ist. Durch Übertragung digitale 2-Bit-SignaI an den Ausgängen C und D
der Spannung vom Umwandler 58 zum Vertikal-Ab- kann daher als Signal betrachtet werden, welches ein
lenkeingang eines solchen Wiedergabegerätes und 40 vorher oder früher abgetastetes Codeelement dardurch
Synchronisierung des Horizontal-Ablenkein- stellt, während das digitale Signal an den Ausgängangs
dieses Gerätes mit den radialen Ablenksignalen gen A und B das gerade abgetastete Codeelement
der Quelle 42 kann in diesem Gerät das treppenför- darstellt.
mige Höhenprofil bei fortschreitender Abtastung dar- Für die spezielle Reihenfolge Weiß, Grau, Schwarz,
gestellt werden, so wie es in ähnlicher Form in 45 Weiß usw.. welche eine positive Höhenänderung an-
F i g. 2 durch die Kurve 35 gezeigt ist. zeigt, liefert die logische Schaltung 66 ein »Auf-
Die verschiedenen in Fig. 2 gezeigten Schaltungen wärts«-Signal immer dann, wenn das frühere Codeoder
Geräte sind mit Ausnahme der Signal-Decodier- element weiß, grau oder schwarz und das gcgenwäreinrichtung
52 in der Technik sehr bekannt, so daß tige Codeelement entsprechend grau, schwarz oder
ihre Beschreibung an Hand des Blockschaltbildes als 5° weiß ist. Ein »Abwärts«-Signal wird erzeugt, wenn
ausreichend angesehen wird. Zum besseren Verstand- diese Reihenfolge umgekehrt ist. Die von der Einnis
der Arbeitsweise der Signal-Decodiereinrichtung richtung 66 ausgeführten logischen Operationen sind
52 und zur Beschreibung einer speziellen Ausfüh- in Form einer Tabelle in Fig. 6 dargestellt. Fig. 6
rungsform hiervon sei nun auf F i g. 4 Bezug genom- zeigt die verschiedenen Codeelement-Beziehungen
men. Die spezielle Ausführungsform der Decodier- 55 und die binären Werte an den Ausgängen A bis D,
einrichtung soll nur ein Beispiel für eine Schaltung die zur Erzeugung eines »Aufwärts«-oder »Abwärtscsein,
welche die Funktionen der oben beschriebenen Signals notwendig sind.
Decodiereinrichtung übernehmen kann. Grundsatz- Eine einfache Realisieningsmöglichkeit der Schallich
enthält die Decodiereinrichtung einen 3-Wert- tung 66 ist in F i g. 7 gezeigt. In der Schaltung von
Digital-Analog-Wandler 62, zu dem das Ausgangs- 60 F i g. 7 übernimmt das UND-Gatter 72 die logische
signal des Photoelektronen-Vcrvielfachers 48 über- Operation, die zur Erzeugung des »Aufwärts«-Signals
tragen wird. Dieses Ausgangssignal kann einen von notwendig ist, falls nach dem Abtasten eines weißen
drei verschiedenen Werten oder eine von drei ver- Codeelementes ein graues Codeelement abgetastet
schiedenen Amplituden aufweisen. Der Wandler 62 wird. Dieser Zustand wird durch das Auftreten einer
besitzt zwei Ausgänge, die mit A und B gekennzeich- 65 Binärzahl 01 an den Ausängen A und B und einer
net sind. Jeder Ausgang kann einen niedrigen Pegel Binärzahl 00 an den Ausgängen C und D angezeigt,
oder 0-Pegel aufweisen, dem bei den weiteren Erläu- In ähnlicher Weise liefert das UND-Gatter 73 ein Siterungen
die Bedeutung »Nein« zugeordnet wird und gna!. das zur Anzeige eines Übercanes von Hran 7«
Schwarz beim Abtasten notwendig ist. während d;is
UND-Gatter 74 immer dann ein »Ja«-Ausgangssignal erzeugt, wenn beim Abtasten ein Übergang von einem
schwarzen zu einem weißen Codeelcment erfolgt. Die Ausgangssignale der drei UND-Gatter Hießen /u
einem ODER-Gatter 75, dessen Ausgangssignale,
wenn gleich »Ja«, ein Aufwärts'<-Signal darstellt, welches
zum Zähler55 übertragen wird und dessen Zählzustand einen Schritt weiterschaltet. In ähnlicher
Weise werden die UND-Gatter 76, 77 und 78 zusammen mit dem ODER-Gatter 79 zur Erzeugung eines
w\bwärts«-Signals benutzt, wenn beim Abtasten ein
Übergang von einem Codeelement zu einem anderen stattfindet, deren Reihenfolge entgegengesetzt /u der
Codeelementreihenfolge ist, welche einer positiven Höhenänderung entspricht.
Aus der obigen Beschreibung geht hervor, daß die der vorliegenden Erfindung entsprechende Vorrichtung
imstande ist automatische Signale zu erzeugen, etwa den Zählzustand des Zählers 55. der die Höhe
irgendeines Punktes auf der Karte angibt. Die Vorrichtung kann auch Signale liefern, mit deren Hilfe,
ausgehend von irgendeinem Standpunkt, ein Höhenprofil längs irgendeiner gewünschten radialen Richtung
gezeichnet werden kann. Da die Richtung der Höhenänderung sich aus der Reihenfolge der Codeelemente
ergibt, werden mindestens drei Code-Elemente benötigt. Drei Codeelemente genügen erfahrungsgemäß
auch für die meisten Anwendunusfälle.
Aus der obigen Beschreibung geht weiterhin hervor, daß die Genauigkeit und das Auflösungsvermögen
der Vorrichtung nur durch die Eigenschaften der Abtasteinrichtung, die Ausrichtung der Karte in der
Vorrichtung und die entsprechenden Schaltungen begrenzt sind. Eine größere Genauigkeit kann durch die
Anbringung der Karte auf einem mechanischen Gestell oder Tisch erreicht werden, welcher sich unter
der Steuerung eines Rechners bewegen läßt, so daß zu jedem beliebigen Zeitpunkt während des Abtastvorganges
ein exakt definierter Elementarbereich mit bekannten Koordinaten durch die Abfühleinrichtung
untersucht wird.
Es ist ferner einzusehen, daß durch eine Verminderung
des Datenintervalls, etwa des Höhenbereiches, der jedem Bereich zugeordnet ist. ein geglätteteres
Höhenprofil (vgl. F i g. 2) erzeugt werden kann. Dies kann auch dadurch bewerkstelligt werden, daß
man das Ausgangssignal des Zählers 55 und dk Ablenksignale
aus der Quelle 42 zu einer Darstcllungseinrichtung überträgt, welche imstande ist, statt einer
»Stufe« bei jeder Änderung des Ausgangssignals des Zählers eine Linie darzustellen, welche benachbarte
Eingangswerte verbindet. Es kann auch das Abfühl- oder Abtastmuster modifiziert werden, und es können
zusätzliche Schaltungen vorgesehen werden, um interpolierte Höhenwerte für Punkte, die innerhalb
eines Kartenbereiches liegen, zu erhalten.
Beispielsweise kann bei jedem Punkt längs des Profils (Linie 30 von Fig. 1) die Abfühleinrichtung
vorwärts bewegt werden, bis sie die nächste Bereichsgrenze feststellt. Dann kann sie zurück bewegt werden,
um die vorher abgetastete Bereichsgrenze festzustellen. Durch einen Vergleich der Zeiten, die zum
Erreichen der beiden Grenzen notwendig sind, kann die Position des Punktes innerhalb des Bereiches
bestimmt werden. Ist das Höhenintervall, das jedem Bereich zuiieordnet ist, bekannt, so kann eine Zahl
geliefert werden, welche die Höhe dieses Punktes über der unteren Grenze des Bereichs, die als Zählzusland
des Zähler' 55 vorliegt, anzeigt. Diese Signale können zusammengefügt werden, so daß sich
ein interpoliertes Ausgangssignal ergibt, welches die
Höhe des abnefühlten oder abgetasteten Punktes darstellt.
Aul Grund der obigen Erläuterungen ist es einzusehen,
daß zahlreiche Abwandlungen dieser Vorriehtung denkbar sind. Die Vorrichtung kann beispielsweise
so modifiziert werden, daß praktisch parallel in einer gewünschten Richtung verlaufende Linien abgetastet
und die verschiedenen Profile gleichzeitig mit unterschiedlicher Intensität dargestellt werden. Eine
solche Vorrichtung würde einem Benutzer eine mögliche
Verbesserung einer gewünschten Eigenschaft zeigen, wenn diese Verbesserung durch cine Wrschiebung
der Abtastlinie erreicht werden kann. Gleichzeitig würde dadurch die günstigste Linie 11
ao Verbindung mit einer gewünschten Eigenschaft schneller gefunden.
Es sei ferner darauf hingewiesen, daß die Vorrichtung
von F i g. 3 zur Gewinnung von Daten auf einer Karte benutzt werden kann, in der die verschiedenen
Codeelemente durch Bereiche mit unterschiedlichen Lichtrellexionseigenschaflen dargestellt sind. Ein
schwarzer Bereich besitzt dabei ein Lichtreflexionsvermögen von 0" «, ein grauer Bereich ein solches
von 15"» und ein weißer Bereich ein Reflcxionsvermögen
von 100" ». Bei Verwendung einer derartigen Karte wird der Photoelektronen-Vervielfacher 48 so
angeordnet daß reflektiertes Licht (an Stelle hindurchgelassenen Lichtes) von der Karte zu ihm gelangt.
Zusätzlich zu den obenerwähnten Abwandlungsmöiilichkeiten
ist es denkbar, die Fähigkeit der Vorrichtung zur automatischen Gewinnung von Höhendaten
aus der Karte für verschiedene Probleme zu verwenden, bei denen Höhenangaben relativ zu einem
bestimmten Bereich mit zeitlich vertretbarem Aufwand während der Lösung des Problems verfügbar
sein müssen. Ein derartiges Problem ist die Feststellung des möglichen Erfassungsvermögensbereiches
einer Radar-Antenne als Funktion der Höhe des Geiändes in der Umgebung des in Aussicht genommenen
Antennen-Standortes. Grundsätzlich kann ein solches Problem gelöst werden, falls die Höhenwerte
längs jeder von der Antennenposition ausgehenden Geraden der Reihe nach verfügbar sind. Die Antennen
position stellt dabei den Startpunkt dar. Die der vorliegenden Erfindung entsprechende Vorrichtung,
welche solche Höhenangaben der Reihe nach liefert, ist daher für die Lösung eines solchen Problems besonders
geeignet.
Um zu erläutern, wie die der vorliegenden Erfindung entsprechende Vorrichtung mit anderen Schaltungen
oder Geräten zur Lösung eines solchen Problems integriert werden kann, sei auf Fig. 8 Bezus
genommen. In Fig. 8 sind Elemente, weiche bereit;
vorher bechriebenen Elementen entsprechen, durcl gleiche Bezugszahlen gekennzeichnet. Ein Höhen
Leser 80 übernimmt die Funktion des Abtasters 4( und des Photoelektronen-Vervielfachers 48. Der Le
scr trägt eine Karte 81, in der ein Punkt 82 als Po sition für eine Antenne 83 (vgl. Fig. 9) angenom
men ist. Die Antenne mit einer Höhe //„ ist ii F i g. 9 dargestellt. Fi g. 9 zeigt außerdem als Beispie
ein Höhenprofil längs einer radial verlaufenden Linie
die hinsichtlich einer Bczugslinic, etwa Norden (N) einen Winkel H aufweist (F i g. 8). Ein Entfernungsabtastgenerator
84, ein Sinus-Cosinus-Gcnerator und Vcn'icl fächer 85 und Signal-Addiereinrichtungcn 86
und 87 versorgen den Leser 80 mit Ablenksignalen X1,
und Y1, in Übereinstimmung mit dem im geographischen
Bereich abzufohlenden Element.
Um die Radar-Reichweite der im Punkt 82 angebrachten Antenne längs der radial verlaufenden Linie,
welcher der Winkel θ zugeordnet ist, zu bestimmen, wird ein dem Winkel θ entsprechendes Signal
von einer Quelle 91 zum Generator 85 übertragen. Die Quelle 91 bestimmt den Winkel H für die radial
verlaufende Linie. Das Signal für den Winkel H ist für jede radiale Abtastung konstant. Der Entfernungsabtastgenerator
84 liefert ein Signal R, welches der horizontalen Entfernung R von der Amenne entspricht.
In dieser Entfernung/? soll zu einem gegebenen
Zeitpunkt die Höhe bestimmt werden. Das Signal R kann mit dem Wert Null oder irgendeinem
anderen minimalen Wert beginnen und mit geeigneter Geschwindigkeit zunehmen. Die Geschwindigkeit
wird für eine mäßige Genauigkeit sehr groß für eine höhere Genauigkeit geringer sein.
Das I£ntfernungssignal R und das Winkelsignal H
werden in der Schaltung 85 in die Komponenten X R cos H und Y = R sin H aufgelöst, welche zu
den Addicreinrichtungen 86 und 87 entsprechend übertragen werden. Diese Schaltungen, zu denen
auch die Signale .Y0 und V11 fließen, liefern die Signale
X1, und Yn, welche als Positionierungssignalc
für den Leser 80 dienen, um das Abtasten aufeinanderfolgender Punkte längs der durch (-) bestimmten
Geraden kontinuierlich zu steuern. Die Signale -Y0
und Y11 stellen die X- und /-Koordinaten des Antennenstandortes
im Punkt 82 dar. Die Ablcnksignalc Xn und Y1, werden auch zu einem A'-K-Zeichengerät
92 oder einem zweidimensionalcn Wiedergabegerät übertragen, so daß dort die dem gerade abgefüllten
oder auf der Karte gelesenen Punkt entsprechende Position wiedergegeben wird. Das Zeichengerät wird
jedoch durch ein Aufzcichnungs-Steucrsignal aus einer Steuerschaltung 95 gesteuert.
Mit der Zunahme des Signals R aus dem Generator 84 schreitet die Abtastung der Karte 81 längs der
radial verlaufenden und durch den Wirke! (-) bestimmten Linie fort. Die Signale aus dem Leser 80
werden zur Dccodicrschaltung 52 übertragen. Die Decodicrschaltung arbeitet zusammen mit dem Zähler
55 und dem Digital-Analog-Wandlcr 58 in der oben beschriebenen Weise, wobei eine analoge Spannung
//, erzeugt wird, die der Höhe des abgetasteten Punktes entspricht. Wie oben erläutert, kann eine
solche Spannung zur Steuerung des Aufzeichnungsvorganges für ein Höhenprofil benutzt werden.
In der vorliegenden Anordnung wird jedoch die augenblickliche Spannung //, 711 einem Eingang einer
Simimiemnu^chaltung 97 geschickt. Ein Signal //„.
welches der Antenncnhöhe //„ entspricht, wird zum
anderen Eingang tier SuniniierungsschalUmg von
einer Quelle 98 aus übertragen. Das Ausgangssignal der Schaltung 97 ist eine Spannung //,,. wobei
// //.. //,. ist. Die SiIaHIiUHg//,, ist positiv, wenn
die I lohe eines Punktes größer ist als die Anlenncnliclie
Ein solcher Punkt ist in I" ig. 9 mit /1I gekennzeichne!
w\d besil/t einen horizontalen Abstand R 1
von der Anleime 83 und ι ne Höhe //, über dem
l'unl.i «2 l-iir den Punkt /' I -ill daher //, //, II.,.
Die Spannung Hd aus der Summierungseinrichtung
97 wird zu einem Analogwinkei-Rechner 101 übertragen. Dieser Rechner liefert eine Ausgangsspannung,
weiche Φ = aretan Hä/R entspricht. Für den
Punkt P1 stellt die Ausgangsspannung des Rechners
101 den Winkel Φ dar. Die Ausgangsspannung des Rechners 101 gelangt zur Steuerschaltung 95, welche
ein Speicherelement, etwa den Kondensator 103 von Fig. K), enthält. Die in Fig. 10 gezeigte Schaltung
stellt eine mögliche Ausführungsform für die Schaltung 95 dar.
Der Kondensator 103 ist mit einer Diode 104 und einem Ladewiderstand 105 zusammengeschaltet. Die
Ladung auf dem Kondensator 103 nimmt zu, wenn Φ zunimmt, und sie bleibt unverändert, wenn der
augenblickliche Winkel Φ gleich oder kleiner ist als ein vorher übertragener Wert für Φ. Durch den Widerstand
105 fließt daher ein Ladestrom, und es liegt eine Spannung an ihm, solange der Wert von
<1> zunimmt. In dem in Fig. 9 gezeigten Profil ist dies der
Fall, bis der Gipfelpunkt P2 erreicht wird, der einen
horizon alen Abstand«2 aufweist. Alle Punkte bis
hinauf zum Punkt Pl liegen in einem Gelände längs der radial verlaufenden Linie mit dem Winkel H, das
von der Antenne 83 erreicht wird, weil jeder Punkt längs des Profils höher liegt als der unmittelbar vorher
abgetastete Punkt. Wenn Rl erreicht ist, entspricht "die Ladung des Kondensators 103 dem Winkel
Ψ 2.
Wenn R gleich R3>
ist und die Höhe des Punktes /'3 erreicht wird, ist der augenblickliche vom Rechner
101 gelieferte Wert für Φ gleich der Ladung auf dem Kondensator 103, welche dem Winkel Φ 2 entspricht.
Der Punkt/'3 liegt daher wieder im Erfassungsbereich
der Antenne. Alle Punkte in Fig. 9,
deren horizontaler Abstand R größer als R 3 ist, werden
daher von der Antenne erfaßt. Liegt der Abstand jedoch zwischen Rl und R3, was für die Höhen derjenigen
Punkte, die zwischen Pl und /'3 liegen, der Fall ist. so ist der vom Rechner 101 gelieferte Wert
für Ψ kleiner als der im Kondensator 103 in Form einer Ladung gespeicherte Wert für Φ. Die Kondcnsatorladung
nimmt daher bei der Zunahme der Entfernung von Rl auf R3 nicht zu. Das Fehlen eines
Ladestromes oder eines Spannungsabfalles im Widerstand 105 stellt das Aufzeichnungs-Steuersignal dar,
das zur Zeicheneinrichtung 92 übertragen wird und diese zur Darstellung einer Linie 107 auf einer geeigneten
Darstcllungsflächc veranlaßt. Die Linie 107 stellt den Gcländeabschnitt längs der radial verlaufenden
Linie mit dem Winkel (-) dar, der von der am Punkt 82 befindlichen Antenne 83 nicht erlaßt wird
Nachdem R einen maximalen Wert erreicht hat der den maximalen horizontalen Abstand, der noch
von Interesse ist, darstellt, wird der Generator 84 zurückgesetzt und der Kondensator 103 entladen. Dei
Winkel-Geber 91 (Fig. 9) wird dann so eingestellt daß er einen neuen Wert für H zur Steuerung de;
Abtastvorganges längs einer anderen radial \erlaufenden Linie liefert. Während dieses Abtastprozessc
kann etwa eine zur Linie 107 analoge Linie 108 ge zeichnet werden. Sind die Abtastoperationen für alK
Werte \on <-> abgeschlossen, können die \ erschiede
neu gezeichneten Linien zusammen als Ergehni: einen oder mehrere Bereiche, etwa den Bereich IK
cru'.-ben. welcher in zweidimensionaler Form ilen
jen gen Cicländcabsclinitt darstellt, der \on der An
tenne 83 nicht erfaßt wird. Anstalt diejenigen lic
ni zeichnen, die von der Radar-Antenne nicht erfaßt
werden können, können auch, falls dies gewünscht wird, die von der Antenne erfaßbaren Bereiche gezeichnet
werden. Dies ist ganz einfach dadurch möglich, daß man das Vorhandensein einer Spannung am
Widerstand 105 als Aufzeichnungs-Steuersignal benutzt.
Eine Abwandlung der Vorrichtung, die gerade beschrieben
wurde, kann zur Darstellung von Sichtbarkeitsbereichen für den Luftverkehr in der Nähe einer
Radar-Antenne verwendet werden. Für einen solchen Anwendungsfall wird der in der Steuerschaltung 95
enthaltene maximale Winkel durch die Beziehung HH = H0 + R tan Φ max in eine equivalente Höhe
umgeformt. Da ein Flugzeug, welches über der berechneten Höhe fliegt, sichtbar ist, kann der Wert zur
Darstellung der minimalen Sichtbarkeitshöhe benutzt werden, wobei wiederum eine 3-Farbton-Karte oder
ein Satz von Diagrammen für Flüge auf bestimmten
ίο Höhen erzeugt werden kann.
Hierzu 5 Blatt Zeichnungen
Claims (7)
1. Vorrichtung zum Lesen von Daten aus einem zweidimensionalen Bildträger, bei dem
Punkte, die in denselben Datenbereich fallen, eine gemeinsame Kennung aufweisen, mit einer auf
diese Kennung ansprechenden relativ zu dem Bildträger bewegbaren und diesen punktweise abtastenden Abtastvorrichtung sowie einer an diese
Abtastvorrichtung angeschlossenen elektrischen Schaltungsanordnung und einer mit dieser in Verbindang
stehenden Wiedergabevorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens
drei betragende Anzahl der unterschied- j lichen Kennungen kleiner ist als die Anzahl der
zu unterscheidenden Wertebereiche, wobei in ihrer Größe aufeinanderfolgende Wertebereiche
durch Wiederholungen der Kennungen in bestimmter Reihenfolge festgelegt sind, daß die
Schaltungsanordnung einen Vergleicher (52) enthält, mit dem feststellbar ist, ob der Übergang der
Abtastvorrichtung von einer Kennung auf eine dieser auf dem Bildträger benachbarte Kennung
eine Wertezunahme oder -abnähme darstellt und as
dementsprechend ein erstes oder zweites Signal abgibt, daß die Schaltungsanordnung weiterhin
einen Vorwärts-Rückwärtszähler (55) aufweist, mit dem jeder Wechsel von Kennungen in Abhängigkeit
vom Auftreten eines ersten oder zweiten Signals des Vergleichers vorwärts oder rückwärts
zählbar ist, und daß die Wiedergabevorrichtung (58, 60) mit dem Ausgang des Zählers
(55) in Verbindung steht.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zähler (55) auf einen beliebigen
Anfangswert einstellbar ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastvorrichtung
bei einem Bildträger (45), auf dem die Kennungen als voneinander unterscheidbare Schwärzungsstufen
oder Bereiche mit unterschiedlichem Reflexionsvermögen oder unterschiedlichen Farbbereichen ausgebildet sind, eine Lichtquelle (40)
und ein fotoempfindliches Element (48) enthält.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das fotoempfindliche Element
als Fotoelektronenvervielfacher (48) ausgebildet ist.
5. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die
Wiedergabevorrichtung (60) eine in zwei Koordinaten steuerbare Ablenkeinrichtung aufweist, bei
der die Signale für die Ablenkung in der einen Koordinateneinrichtung mit Signalen synchronisiert
ist, die der radialen Entfernung des Abtastortes auf dem Bildträger (45) von einem Ausgangspunkt
entsprechen, und daß die Signale für die Ablenkung in der anderen Koordinatenrichtung
aus dem Zählerstand des Zählers (55) gebildet sind.
6. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der
Vergieicher (52) eine Speichereinriehtung (64. 6S) enthält, um zwei zeitlich aufeinanderfolgende
K'.nnungen miteinander vergleichen zu können Uli;' daraus die Zählrichtung (vorwärts oder rückwärts)
für den Zähler (55) abzuleiten.
7. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch ihre Verwendung
zum Lesen von entsprechend gezeichneten Landkarten.
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