DE1810241C3 - Schaltungsanordnung zum Erzeugen von Dezentrierspannungen - Google Patents

Description

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).

Schaltungsanordnungen dieser Art werden vorwiegend in Schiffsradargeräten benutzt, bei denen die sogenannte 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 dem Kurs und der Geschwindigkeit des Schiffes als bewegter dezentrischer Mittelpunkt erscheint

Hierzu wird mit Hilfe von Dezentrierspannungen bzw. -strömen das gesamte angezeigte Radarbild in üblicherweise nordweisender Darstellung entgegen der Bewegungsrichtung des Schiffes proportional dem 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

is darstellen und ortsfeste Radarziele fälschlicherweise wie bewegte Ziele angezeigt werden.

Zur Stabilisierung der Darstellung ist in Absolutkursgeräten die Verwendung eines Geschwindigkeitskorrekturreglers 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 Festzielen wird die dem Absolutkursgerät eingegebene Geschwindigkeit mit Hilfe des Geschwindigkeitskorrekturreglers an den wahren Wert angenähert

Bei einei durch die DT-AS 12 11409 bekannten Schaltungsanordnung der einleitend genannten Art wird die Kursrichtung des das Radargerät tragenden Schiffes durch einen Kompaß und die Bewegung des Schiffes durch das Wasser durch ein Impulslog festgestellt wobei letzteres nach jeder im Wasser zurückgelegten Entfernungseinheit von beispielsweise 10 m einen Impuls erzeugt. Diese Impulse werden einem Sinus-Cosinus-Digitalisator zugeführt, der auf jeden Eingangsimpuls zwei getrennte Ausgangssignale abgibt, die dem sin und dem cos des Kompaßwinkels entsprechen. Hierzu enthält der Digitalisator eine sin-cos-Codierscheibe mit Abtastvorrichtungen zum Erzeugen binärer sin- und cos-Werte aus dem Kompaßwinkel. Dem Digitalisator folgen zwei vorwärts und rückwärts zählende Zähler zum vorzeichengerechten Summieren der den Kurskomponenten entsprechenden Impulsfolgen; diese Zähler geben jeweils nach Erreichen eines vorgegebenen Wertes einen Ausgangsimpuls ab. Zwei Addierwerke summieren die von den Zählern gelieferten Ausgangsimpulse, woraufhin die so ermittelten Summen zum Gewinnen der Dezentriergrößen digital/analog-gewandelt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese bekannte Anordnung in betriebsmäßiger Hinsicht zu verbessern.

Bei einer Schaltungsanordnung der einleitend genannten Art besteht die Erfindung darin, daß zwei digitale Addierwerke vorgesehen sind, und zwar ein Addierwerk für dem Sinus der Bewegungsrichtung entsprechende Digitalwerte mit Digitalwerten, die der zurückgelegten Weglänge entsprechen, und ein zweites Addierwerk für dem Cosinus der Bewegungsrichtung entsprechende Digit.ilwerte mit den Digitalwerten, die der zurückgelegten Wegiänge entsprechen, und daß an

⁶S die zwei Addierwerke zwei Digital/Analog-Wandler getrennt angeschlossen sind, deren Ausgangssignale den in aufeinander rechtwinklig stehenden Ablenkrichtungen erforderlichen Dezentrierspannungen bzw.

-strömen entsprechen.

Merkmale vorteilhafter Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen entnehmbar.

Anhand der Abbildungen werden im folgenden Ausführungsbeispiele der Erfindung zu derer näheren S Erläuterung im einzelnen beschrieben.

F i g. 1 zeigt — soweit zum Verständnis erforderlich — das Blockschaltbild einer Schaltungsanordnung nach der Erfindung. Hierbei ist mit 1 der Signaleingang bezeichnet, dem ein dem augenblicklichen Kompaßwinkel entsprechender Digitalwert zugeführt wird. Dieser Wert fragt einen Festwertspeicher 2 ab, der dem digitalen Kompaßwinkelwert entsprechende digitale Sinus- und Cösinuswertf- in zwei Register 3 bzw. 4 einspeist In einem Addieiwerk 5 wird der dem Sinus der Kompaßrichtung entsprechende Digitalwert zu einem der Bewegungsgeschwindigkeit entsprechenden Digitalwert addiert, der von der Anordnung 13 stammt, welch;: ihrerseits mit dem nicht gezeigten Log zur Geschwindigkeitsbestimmung des Schiffes durch das Wasser verbunden ist In einem weiteren Addierwerk 6 wird der dem Cosinus des Kompaßwinkels entsprechende Digitalwert zu dem der Geschwindigkeit entsprechenden Digitalwert addiert. An die beiden Addierwerke 5 und 6 sind je ein Digital/Analog-Wandler 7 bzw. 8 angeschlossen, die die digitalen Ausgangsgrößen der Addierwerke 5 und 6 in der Absolutkursdezentrierung proportionale Analoggrößen umwandeln, welche den in aufeinander rechtwinklig stehenden Ablenkrichtungen erforderlichen Dezentrierspannungen bzw. -strömen entsprechen.

Besonders zweckmäßig ist zur Korrektur der Geschwindigkeitsmessung nicht eine direkte Beeinflussung von deren Meßwerte, sondern die korrigierende Einstellung der Betriebsspannungen der Digital/Analog-Wandler, wobei die lineare Abhängigkeit der momentanen Ausgangsspannung von der Betriebsspannung bei allen üblichen Digital/Analog-Wandlern vorausgesetzt wird, zumindest soweit die augenblickliche Betriebsspannung maximal etwa ± 30% von der Nennspannung abweicht.

Diese Geschwindigkeitskorrektur ist folgendermaßen durchführbar:

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 Einstelleinrichtung 9 die Versorgungsspannung der Digital/Analog- Wandler 7 und 8 so lange verändert, bis die zunächst von Hand eingestellte Lage der Festzieldarstellungen wieder vorliegt

Durch diese Korrektur der Geschwindigkeit werden auch in Zukunft die Festziele ortsfest dargestellt, solange die Voraussetzung erfüllt ist, daß de. prozentuale Geschwindigkeitsfehler der Geschwindigkeitsmessung erhalten bleibt der als Quotient aus der Geschwindigkeit über Grund zur Geschwindigkeit durch das Wasser definiert ist

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 Absolutkursgerät eingespeiste Geschwindigkeitswert etwas größer als der der Sollkurve entsprechende ist, liegt die Dezentrierkurve über dieser Sollkurve. Die Kurve U macht sich derart bemerkbar, daß ein Festziel um den Differenzbetrag zwischen der Kurve 10 und U entsprechend der Kurve 12 dezentriert wird. Eine Geschwindigkeitskorrektur in der oben anhand der F i g. 1 beschriebenen Weise zum Zeitpunkt 7} ändert sowohl die Lage des Zieles und die Differenz zwischen den Kurven 10 und 11 als auch die Steigerung der Dezentrierung, und zwar für die Vergangenheit sowie für die Zukunft. Damit wird die Darstellung ortsfest

Bei einer nicht gezeigten Ausführungsform der Erfindung wird die Korrektur automatisch durchgeführt Hierzu wird neben einem Festziel im Radarbild zweckmäßigerweise ein Symbol elektronisch eingeblendet, wodurch ein bestimmter Winkelbereich und eine bestimmte Entfernung festgelegt wird, iti den das Festziel fällt. Als Symbol 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.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. 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) mit Hilfe einer Einrichtung, die einerseits dem Sinus und dem Cosinus der Bewegungsrichtung und andererseits der zurückgelegten Weglänge entsprechende Digitalwerte erzeugt, welche nach ihrer Verarbeitung in die Dezentrierspannungen bzw. -ströme gewandelt werden, dadurch gekennzeichnet, daß zwei digitale Addierwerke vorgesehen sind, und zwar ein Addierwerk für dem Sinus der Bewegungsrichtung entsprechende Digitalwerte mit Digitalwerten, die der zurückgelegten Weglänge entsprechen, und ein zweites Addierwerk für dem Cosinus der Bewegungsrichtung entsprechende Digitalwerte mit den Digitalwerten, die der zurückgelegten Weglänge entsprechen, und daß an die zwei Addierwerke zwei Digital/Analog-Wandler getrennt angeschlossen sind, deren Ausgangssignale den in aufeinander rechtwinklig stehenden Ablenkrichtungen erforderlichen Dezentrierspannungen bzw. -strömen entsprechen.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung von Digital/ Analog-Wandlern, deren Ausgangsspannung zumindest bei um maximal etwa ± 30% von der Nennspannung abweichender Betriebsspannung linear von der augenblicklichen Betriebsspannung abhängt, die Betriebsspannungen der Digital/Analog-Wandler einstellbar sind.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Diskriminator vorgesehen ist, dem die lageabhängigen Anzeigespannungen eines auswählbaren Festzieles zuführbar sind und der ein der Änderung der Anzeigespannungen entsprechendes Ausgangssignal abgibt, und daß nach Maßgabe dieses Ausgangssignals die Betriebsspannungen der Digital/Analog-Wandler im Sinne einer Anzeigestabilisierung von Festzielen korrigierbar sind.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungskorrektur automatisch erfolgt.