DE1939080C3 - Radar-Anzeigegerät zur Anzeige einer Markierung in einem Radarbild - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Radar-Anzeigegerät zur Anzeige einer Markierung in einem Radarbild mit Winkellage und Entfernung als Koordinaten, umfassend einen digitalen Stellungsgeber, der ein der Winkelstellung der Antenne eines Radargeräts entsprechendes digitales Winkellage-Anzeigesignal erzeugt, einen während der Dauer des von einem Entfernungs-Torimpulserzeuger erzeugten Entfernungs-Torimpulses mittels von einem Pulserzeuger ereugten Impulsen vorwärts gezählten, digitalen Entfernungszähler, jt einen eine vorgegebene Winkellage und Entfernung speichernden Winkellage- und Entfernungsspeicher, je eine Winkellage- und Entfeinungs-Vergleichsvorrichtung, die das Winkellage-Anzeigcsignal mit der im Winkellagespeicher gespeicherten Winkellage bzw. den Zählerstand des Entfernungszählers mit der im Entfernungsspeicher gespeicherten Entfernung auf Übereinstimmung vergleicht, sowie eine in AbhängigKeit von von der Winkellage- und Entfcrnungs-Verglcichsvorrichtung festgestellten Übereinstimmungen eine Markierung erzeugende Einrichtung.

Ein solches Anzeigegerät ist bekannt (USA.-Patentschrift 3 159 830). Hierbei sind die Winkellage- und die Entfernungs-Vergleichsvorrichtungcn zu einer einzigen Verglcichsvorrichtung verbunden, die nur dann ein Ausgangssignal zur Betätigung der die Markierung erzeugenden Einrichtung abgibt, wenn sowohl das vom Stellungsgebcr erzeugte Winkellage-Anzcigesignal mit der im Winkellagespeicher gespeicherten Winkellage als auch der Zählerstand des Enlfernungszählers mit der im Entfernungsspeicher gespeicherten Entfernung übereinstimmt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das bekannte Anzeigegerät hinsichtlich der Genauigkeit der angezeigten Markierung zu verbessern.

Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung bei einem Anzeigegerät der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß ein Auslösc-Schaltkreis den Entfcrnungs-Torimpulsc^rzcuger nach einer von der Winkellage-Vcrgleichsvorrichtung festgestellten Übereinstimmung bei Beginn der jeweils nächstfolgenden .Xbtastspur freigibt und daß die die Markierung erzeugende Einrichtung ausschließlich von einem, von der Entfernungs-Verglcichsvorrichtung bei festgestellter Übereinstimmung erzeugten Ausgangssignal betätigt ist.

Bei dem Anzeigegerät gemäß der Erfindung erzeugen die Winkellage- und Entfernungs-Vergleichsvorrichtung getrennte Ausgangssignale, und die Entfernungszählung wird mittels des Entfernungs-Torimpulserzcugcrs in Abhängigkeit von dem Ausgang der Winkellage-Verglcichsvorrichtung und einem Ra-

dar-Torimpuls erst dann begonnen, wenn mittels ι Scr Winkellage-VergleielisvorriehHing eine Übereinstimmung festgesiellt wurde. Hierdurch wird erreicht, daß ein Markienmgstmpuis nur wahrend einer einzigen, bestimmten Abtastspur, nämlich der auf die festgestellte libcreinslimmung folgenden Abtastspur, erzeugt wird. Die Markierung ist hierdurch örtlich sehr genau ieugelegt. Sie hängt im wesentlichen nur von der Genauigkeit des Puiserzeugers, beispielsweise eines Oszillators, und von den Verzögerungen inner- ic halb der digitalen Schaltkreise ab.

Die Winkcllage-Vergleichseiniiehtumi kann gemäß t;iner Ausgestaltung dazu dienen, ein bistabües Kippglied zu setzen, das einen Teil des Auslose-Schaltkreises bildet and das von einem bei Beginn jeder Radar-Entfernungsabiastung von dem Radargerät abgegebenen Auslöäeimpuls zurückgestellt wird. Das Ausgangssignal des zurückgestellten Kippglieds gibt üann den Entfernungs-Torimpulserzeuger frei, dessen Öffnungszeit (Dauer des erzeugten Torimpulses) dor maximal auf dem Radarbild darstellbaren Entfernung entspricht. Der Entfemungs-Torimpulser-/cugcr steuert den ihm nachgesendeten Pulserzeuger und kann außerdem den Entfernungszähler auf Null zurückstellen. Es wird dann jedesmal bei einer Rückstellung des bistabilen Kippglieds der Entferliungszähler auf Null gesetzt, und die Impulse des Pulserzeugers werden gezählt.

Der Winkellage- und der Entfernungs-Speicher können jeweils mehreren Markierungen entsprechende Winkellagen bzw. Entfernungen sneichern, wobei die Positionen der gespeieheiten Punkte nacheinander angezeigt werden. In diesem Fall wird der von dem Entfernungs-Torimpulserzeuger jeweils nach seiner Freigabe erzeugte Torimpuls als Fortschaltsignal dvm Winkellage-Speicher und dem F.nt-(einung.i-Spcicher zugeführt, die daraufhin der Winkellage-Vergleichseinrichtung und der Entfernungs-VcrL,le.chseinrichtung die Winkellage und die Entfernung der jeweils nächsten Markierung vorgeben.

In ihrer einfachsten Form können der Winkellage-Speicher und Entfernungs-Speicher jeweils handbediente Drucktastenreihen aufweisen, die entsprechend den digital vorzugebenden Winkellagenbzw. Entfernungswerten einstellbar sind.

Es sei bemerkt, daß ein einziges Gerät der beschriebenen Art Markierungen auf verschiedenen Radarbildern erzeugen kann, die verschiedene Entfernungsmaßstäoc aufweisen und die auch Radarinformationen über verschiedene Gebiete darstellen. So kann beispielsweise bei einem die Zufahrt zu einem Hafen darstellenden Radarsystem eine Anzahl vcischiedener Bilder erzeugt werden, die jeweils einen Teil einer Zufahrtsrinne zu dem Hafen darstellen, und ein einziges Gerät der beschriebenen Art kann verwendet werden, um Markierungen auf einer Anzahl von verschiedenen Bildern zu erzeugen. Auch kann dasselbe Gerät sowohl für Rundumsichtdarstellungcn wie auch für Darstellungen in rechtwinkligen Koordinaten verwendet werden.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnungen näher beschrieben, in denen schematisch ein Ausführungsbeispiel eines Radar-Anzeigegeräts dargestellt ist.

In der Zeichnung ist ein Radargerät mit einer Antenne 10, einem Sender- und Empfängerteil 11 und einer Kathodcistrahl-Bildröhre 12 nur schematisch angedeutet. Das Bild kann in Polar-Koordinatcn Luler m rechtwinkligen Koordinaten dargestellt sein-Hei Rundiimsuchdarstellung können rotierende Ablenkspulen oder feststehende Ablenkspulen verwendet sein. Hin Anzeigegerät weist einen digitalen Steliimgsgeber 20 für die Winkelstellung, im vorliegenden Falle für einen Kurs auf. Der Stellungsgeher 2ö ist vorzugsweise im Gestell der Antenne 50 untergebracht und \on deren Welle über ein Getriebe 2! mit der "übersetzung I : I direkt angetrieben. Alleidings kann der Stellungsgeber auch in größerer Entfernung von der Antenne 10 untergebracht werden, wenn ein genaues übertragungssystem für die Winkelstellung vorgesehen wird. Der Steilungsgeber muß eine Auflösung haben, die der für die Markierung auf dem Bild geforderten Genauigkeit entspricht. Im dargestellten Anwendungsfall wird ein 12-Bii-Stellungsgeber mit einer Auflösung von 1 : -4069, d. h. mit einer besseren Auflösung als 0.1 Grad, verwendet. Das Kiirsausiumgssignal des Stellungsgebers 20 wird einem Kurs-Zilhler 22 zugeführt. Ein Rückstell-Schaltkreis 23 ist vorgesehen, der den Kurs-Zähler 22 einmal bei jeder Umurehung des Stellungsgebers 20 auf Null zurückstellt. Der Ausgang des Kurs-Zählers 22 ist mit einer Kurs-Vergicidisvorrichtung 24 verbundeil, wo der ermittelte Kurs mit einem vorgegebenen, in einem Kurs-Speicher 25 gespeicherten Kurs verglichen wird. Audi der gespeicherte Kurs ist mit !2 Bit dargestellt. Er gib; denjenigen Kurs an. unter welchem eine Markierung dargestellt werden suil. Der Kurs-Speicher 25 kann in seiner einfachsten Ausführungsform eine Reihe von handbedienten Tasten aufweisen. Jedoch sind auch die verschiedensten Arsen von digitalen Datenspeichern bekannt, und im allgemeinen F'ill kann der Kurs-Speicher 25 aus einer Anzahl von Speicherelementen in Matrizenanordnung bestehen, die eine Anzahl von verschiedenen Gruppen von Kursinformationen speichern. Die Kurs-Ycrgleichsvorrichtung 24 gibl bei Übereinstimmung zwischen gezähltem Kurs und vorgegebenem, im Kurs-Speicher 25 gespeichertem Kurs einen Impuls ab, der ein bistabües Kippglied 28 setzt. Das Kippglied 28 wird von einem auf einer Leitung 29 ankommenden Impuls von dein Radargerät zurückgestellt, wobei dieser Auslöscimpuls mit dem Beginn der Radar-Entfcmungsabtastung in der Radar-Darstellung synchronisiert ist. Bei Impuls-Radar-Gcräten beginnt eine Entfernungsabtastung jedesmal dann, wenn der Radiofrequc'nz-Radarimpuls übertragen wird, und der Rückstellimpuls für das Kippglied 28 ist mit denjenigen Impulsen synchronisiert, die die Radar-Übertragungs- und Ab'tast-Sclviltkrcisc des Radarbilds steuern. Daher wird das Kippglied nach Feststellung der Übereinstimmung /wischen gezähltem und vorgegebenem Kurs sofort bei Beginn der jeweils nächstfolgenden Entfernungs-Ahiastiing zurückgestellt. Wenn das Kippglied 28 zurückgestellt ist. cnjugt es ein Ausgangssignal, das einem Enlfernungs-Torimpulserzeuger" 30 zugeführt wird, der einen Öffnungsimpuls erzeugt, dessen Dauer der maximal erforderlichen und möglichen Entfernung entspricht. Der Entfernimgs-Tc.rimpulscrzeugcr 30 steuert einen Oszillator 31. der eine Impulsfolge konstanter Folgcl'iequenz. erzeugt, die entsprechend der Entfernimgsiiuflösiing gewählt wird. Vorzugsweise wird eine Frequenz, von ⁽>,3 MHz verwendet, die eine Auflösung von etwa 20 m ergibt. Die Impulse des Oszillators 31 werden einem Entfernungs-Ziihlcr 32 zugeführt. Der Entfcrnungs-Ziihler 32 wird von dem Ent-

fcrnungs-Torimpulserzeugcr 30 zu Beginn der Entfernungs-öffnungszeit mittels eines Rückstellimpulscs auf einer Leitung 33 auf Null zurückgestellt und weist daher einen Zählerstand auf, der der Radarentfernung entspricht. Der Zählerstand des Entfernungs-Zählers 32 wird mittels einer Entfcrnungs-Vcrglciehsvorrichtung 34 mit der vorgegebenen, mittels eines Entfernungs-Spcichers 35 gespeicherten Entfernung verglichen. Die Entfnrnungs-Vergleichsvorrichtung 34 gibt bei Übereinstimmung der beiden Entfernungswerte einen Ausgangsimpuls an einen Video-Verstärker 36 ab, der seinerseits einen kurzen Impuls verstärkter Helligkeit für die Kathodenstrahl-Bildröhre 12 erzeugt. Der Entfernungs-Speicher 35 kann in seinem Aufbau dem Kurs-Speicher 25 ähnlich sein und kann ebenfalls Informationen bezüglich einer Anzahl verschiedener Markierungspunkte enthalten.

In seinem bis jetzt beschriebenen Aufbau erzeugt das Gerät einen Video-Impuls verstärkter Helligkeit zu einem Zeitpunkt, der einem bestimmten Kurs und einer bestimmten Entfernung entspricht, die sich aus den von dem Kurs-Speicher 22 und dem Entfernungs-Speicher 35 den jeweiligen Vergleichsvorrichtungen 24, 34 zugeführten Informationen ergeben. Dieser Impuls wird der Kathodenstrahl-Bildröhre 12 •zugeführt und erzeugt eine Markierung auf dem dargestellten Bild, indem der Abtaststrahl einer normalen Bildabtastung im richtigen Moment verstärkt wird. Der Markicrungsimpuls kann einer Anzahl von Bildern gleichzeitig zugeführt werden. Diese Bilder brauchen nicht von gleicher Art zu sein. So kann z. B. der gleiche Markierungsimpuls einer Rundumsuchdarstellung und einer Darstellung in kartesischcn Koordinaten zugeführt werden oder Radarbilder

ίο markieren, die jeweils nur einen Abschnitt einer größeren von einem Radarsysteni überwachten Fläche darstellen.

Oft ist es erwünscht, verschiedene Markierungsimpulse an verschiedenen Stellen sichtbar zu machen.

In diesem Fall können der Entfernungs-Speicher 35 und der Kurs-Speicher 25 zur Speicherung von Informationen über alle gewünschten Positionen aufgebaut sein. Der Entfernungs-Torimpulserzeuger 30 erzeugt dann zusätzlich ein über die Leitung 37 dem

ao Entfernungs-Speicher 35 und dem Kurs-Speicher 25 zugeführtes Fortschaltsignal, woraufhin die Kursund Entfernungsinformation für die jeweils nächste erforderliche Markierung der Kurs-Information für die jeweils nächste erforderliche Markierung der

as Kurs-V< igleichsvorrichtung 24 bzw. der Entfernungs-Vergleichsvorrichtung 34 vorgegeben werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

I 939 Patentansprüche:

1. Radar- Anzeigegerät zur Anzeige einer Markierung in einem Radarbild mil Winkellage und j Entfernung als Koordinaten, umfassend einen digitalen Stelliingsgeber, der ein der Winkelstellung der Antenne eines Radargeräts entsprechendes digitales Winkellage-Anzeigesignal erzeugt, einen wahrend der Dauer des %'on einem Entfernung- to Torimpulserzeuger erzeugten Entfernungs-Torimpulses mittels von einem Pulserzeuger erzeugten Impulsen vorwärts gezählten, digitalen Entfernungszähler, je einen eine vorgegebene Winkellage und Entfernung speichernden Winkellage- und Entfernungsspeicher, je eine Winkellage- und Entfernungs-Vergleichsvorrichtung, die das Winkellage-Anzeigesignal mit der im Winkellagespeicher gespeicherten Winkellage bzw. den Zählerstand des Entfernungszählers mit der im Entfernungsspeicher gespeicherten Entfernung auf Übereinstimmung vergleicht, sowie eine, in Abhängigkeit von von der Winkellage- und Entfernungs-Vergleichsvorrichtung festgestellten Übereinstimmungen, eine Markierung erzeugende Einrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß ein Auslöse-Schaltkreis (28,29) den Entfernungs-Torimpulserzeuger (30) nach einer von der Winkellagc-VergleHisvorrichtung (24) festgestellten Übereinstimmung bei Beginn der jeweils nächstfolgenden Abtastspur freigibt und daß die die Markierung erzeugende Einrichtung (36) ausschließlich von einem von di;· Entfcrnungs-Vergleichsvorrichtung (34) bei festgestellter Übereinstimmung erzeugten Ausgangssignal betätigt ist.

2. Anzeigegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslöse-Schallkreis (28, 29) ein Kippglied (28) umfaßt, das bei einer von der Winkellage-Vergleichsvorrichtung (24) festgestellten Übereinstimmung von der Winkellage-Vcrgleichsvorrichtung (24) gesetzt wird und von einem bei Beginn jeder Radar-Enlfernungsabtastung von dem Radargerät (10 bis 12) abgegebenen Auslöseimpuls zurückstellbar ist, und daß bei geset/.tcm Zustand des bistabilen Kippglieds (28) dessen Ausgangssignal den Entfernungs-Torimpulscrzeuger (30) freigibt.

3. Anzeigegerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Entfernungs-Torimpulserzcuger (30) den Entfernungszählcr (32) jeweils bei Rückstellung des bistabilen Kippglicds (28) auf die Entfernung Null einstellt, woraufhin der Entfernungszähler (32) mit der Zählung der Impulse des Pulserzeugers (31) beginnt.

4. Anzeigegerät nach einem der Ansprüche I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkellagc-Spcichcr (25) und der Entfcrnungsspcichci (35) jeweils mehreren Markierungen entsprechende Winkellage!! bzw. Entfernungen speichern und daß diese Markierungen nacheinander anzeigbar sind.

5. Anzeigegerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der von dem Entfcrnungs-Torimpiilscrzciigcr (30) jeweils nach seiner Freigabe erzeugte Torimpuls als Fortschaltsignal dem Winkcllagc-Spcicher (25) und dem Entfernungs-Speicher (35) zugeführt ist, die daraufhin der Winkcllagc-Vcrglcichsciniichtung (24) und der Entfernungs-Vergleichscinrichiuri» (34) die Winkellage und die Entfernung de?· jeweils nächsten Markierung vorgeben.

ύ. Anzeigegerät nach einem rler Ansprüche I bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkciiaae-Speicher (25) und der Entfenrangs-Spcichcr (35) jeweils handbediente Drucktastenrcihen aufweisen, die entsprechend den digital vorzugebenden Winkellage- bzw. Emfernungswen.in einstellbarsind