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"Schaltungsanordnung zum Erzeugen von Dezentrierspannungen" Die Erfindung
betrifft eine Schaltungsanordnung zum Erzeugen von Dezentrierspannungen bzw. -strömen
für den Kathodenstrahl der Bildröhre einer mobilen Radaranlage in Abhängigkeit von
deren Bewegungsrichtung und -geschwindigkeit in der Ebene des Anzeigegebietes zum
Ermöglichen einer ortsfesten Festzieldarstellung (true-motion-Anzeige).
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Schaltungsanordnungen dieser Art werden vorwiegend in Schiffsradargeräten
benutzt, bei denen die sogenannten Absolutkursdarstellung
üblich
ist. Bei dieser Darstellungsart soll das Sichtgerät im Gegensatz zu einer Relativanzeige
alle ortsfesten Ziele als Markierungen anzeigen, die sich auf dem Bildschirm nicht
bewegen, während die Position des Radargerätes entsprechend den rurs und der Geschwindigkeit
des Schiffes als bewegter dezentrischer Mittelpunkt erscheint.
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Hierzu wird nit Hilfe von Dezentrierspannungen bzw. -strmen das gesamte
angezeigte Radarbild in üblicherweise nordweisender Darstellung entgegen der Bewegungsrichtung
des Schiffes porportional den zurückgelegten Weg dezentriert. Die Geschwindigkeit
des Schiffes wird üblicherweise durch ein Log gemessen, das der Geschwindigkeit
durch. das Wasser proportionale Logimpulse abgibt. Infolge von Meeresströmungen
weicht die Geschwindigkeit durch das Wasser im allgemeinen von der Geschwindigkeit
des Schiffes über Grund ab, so daß die Logimpulse keinen der wahren Geschwindigkeit
über Grund entsprechenden Meßwert darstellen und ortsfeste Radarziele fälschlicherweise
wie bewegte Ziele angezeigt werden.
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Zur Stabilisierung der Darstellung ist in Absolutkursgeräten die Verwendung
eines Goschwindigkeitskorrekturreglors bekannt; die Korrektur erfolgt hiermit in
der Weise, daß zunächst eine bestimmte Ausgangsdarstellung mit Hilfe der Handzentrierung
eingestellt wird und nach einer gewissen Wartezeit das Radarbild
hinsichtlich
der Anzeige von Festzielen dahingehend überprüft wird, ob diese Festziele ortsfest
dargestellt werden oder nicht. Im letzteren Fall der nicht ortsfesten Darstellung
von Festziehen wird die dem Absolutkursgerät eingegebene Geschwindigkeit mit Hilfe
des Geschwindigkeitskorrekturreglers an den wahren Wert angenahert.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Geschwindigkeitskorrektur
beim Betrieb eines Absolutkursgerätes zu vereinfachen.
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Die Erfindung besteht bei einer Schaltungsanordnung der einleitend
genannten Art darin, daß zwei digitale Addierwerke vorgesehen sind, und zwar ein
Addierwerk für dem Sinus der Bewegungsrichtung und der Bewegungsgeschwindigkeit
entsprechende Digitalwerte und ein zweites Addierwork für dem Cosinus der Bewegungsrichtung
und der Bewegungsgeschwindigkeit entsprechende Digitalwerte, und daß an die zwei
Addierwerke zwei Digital/Analog-Wandler getrennt angeschlossen sind, deren Ausgangssignale
den in aufeinander rechtwinklig stehenden Ablenkrichtungen erforderlichen Dezentrierspannungen
bzw. -ströwen entsprechen.
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Anhand der Abbildungen werden im folgenden Ausführungabeispiele der
Erfindung zu deren näheren Erläuterung im einzelnen beschrieben.
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Fig. 1 zeigt - soweit zum Verständnis erforderlich - das Blockschaltbild
einer Schaltungsanordnung nach der Erfindung. Hierbei ist mit t der Signaleingang
bezeichnet. dem ein dem augenblicklichen Kompaßwinkel entsprechender Digitalwert
zugeführt wird. Dieser Wert fragt einen Festwertspeicher 2 ab, der den digitalen
Kompaßwinkelwert entsprechende digitale Sinu- und Cosinuswerte in zwei Register
3 bzw, 4 einspeist. In einem Addierwerk 5 wird der den Sinus der Kompaßrichtung
entsprechende Digitalwert zu einem der Bewegungsgeschwindigkeit entsprechenden 13
Digitalwert addiert, der von der Anordnung # stammt, welche ihrerseits mit dem nicht
gezeigten Log zur Geschwindigkeitsbestimmung des Schiffes durch das Wasser verbunden
ist.
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In einem weiteren Addierwerk 6 wird der den Cosinus des Kompaßwinkels
entsprechende Digitalwert zu dem der Geschwindigkeit entsprechenden Digitaiwert
addiert. An die beiden Addierwerke 5 und 6 sind je ein Digital/Analog-Wandler 7
bzw. 8 angeschlossen, die die digitalen Ausgangsgrößen der Addierworke 5 und 6 in
der Absolutkursdezentrierung proportionale Analoggrößen umwandeln, welche den in
aufeinander rechtwinklig stehenden Ablenkrichtungen erforderlichen Dezentrierspannungen
bzw. -strömen entsprechen.
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Besonders zweckmäßig ist zur Korrektur der Geschwindigkeitsmessung
nicht
eine direkte Beeinflussung von deren Meßwerte, sondern die korrigierende. Einstellung
der Betriebaspannungen der Digital/Analog-Wandler, wobei die lineare AbhAngigkeit
der momentanen Ausgangsspannung von der Betriebsspan nung bei allen üblichen Digital/Analog-Wandlern
vorauggesetzt wird, zumindest soweit die augenblickliche Betriebaspannung maximal
etwa # 30 % von der Nennspannung abweicht, Diese Geschwindigkeitskorrektur ist folgendermaßen
durch~ führbar: Zunächst wird mit Hilfe der Handdezentrierung die gewünschte Anfangsdarstellung
eingestellt. Nach einer bestimmten Zeit wird daraufhin beobachtet, ob die Festzieldarstellungen
ausgewandert sind. Ist eine Auswanderung erfolgt, dann wird mit Hilfe der tinstelleinrichtung
9 die Versorgungsspannung der Digital/Analog-Wandler 7 und 8 so lange verändert,
bis die zunächst von Hand eingestellte Lage der Festsicldarstellungen wieder vorliegt.
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Durch diese Korrektur der Geschwindigkeit werden auch in Zukunft die
Festziele ortsfest dargestellt, solange die Voraussetzung erfüllt ist, daß der prozentuale
Geschwindigkeitsfehler der Geschwindigkeitsmessung erhalten bleibt, der als Quotient
aus der Geschwindigkeit über Grund zur Geschwindigkeit durch das Wasser definiert
ist.
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Fig, 2 zeigt die Zeitabhängigkeit der Dezentrierspannungen bzw. -ströme
unter der Annahme konstanter Geschwindigkeit und konstanter Geschwindigkeitsfehler.
Mit U ist hierbei die Ausgangsspannung der Digital/Analog-Wandler und mit t die
Zeit bezeichnet Die Kurve 10 zeigt die Sollkurve der Dezentrierspannung. Unter der
Annahme, daß der dem Absolutkurz gerät eingespeiste Geschwindigkeitswert etwas größer
als der er Sollkurve entsprechende ist, liegt die Dezentrierkurve über dieser Sollkurve.
Die Kurve 11 macht sich derart benerkbar, daß ein Festziel um den Differenzbetrag
zwischen der Kurve 10 und 11 enteprechend der Kurve 12 dezentriert wird. Eine Geschwindigkeitskorrektur
in der oben anhand der Fig, 1 beschriebenen Weise zum Zeitpunkt Ti ändert sowohl
die Lage des Zieles und die Differenz zwischen den Kurven 10 und lt als auch die
Steigerung der Dezentrierung, und zwar für die Vergangenheit sowie für die Zukunft.
Damit wird dio Darstellung ortsfest.
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Bei einer nicht gezeigten Ausführungsform der Erfindung wird die Korrektur
autonatisch durchgeführt. Hierzu wird neben einem Festziel im Radarbild zweckmäßigerweise
ein Symbol elektronisch eingeblended, wodurch ein bestimmter Winkelbereich und eine
bestimmte Entfernung festgelegt wird; in den das Festziel fällt. Als Synbol eignet
sich beispielsweise
ein Kreis. Weiterhin ist ein Winkel- und Längsdiskriminator
vorgesehen, der eine Regelgröße abgibt, wenn das Festziel seine Lage im Radarbild
ändert. Diese Regelgröße wird vorteilhafterweise der Versorgungsspannung des Digital/
Analog-Wandlers vorzeichenrichtig zuaddiert.