DE1960075A1 - System zum Zuordnen einer Sekundaer-Radarinformation zu einer Primaer-Radarinformation - Google Patents

Description

LICENTIA

Patent-Verwaltungs-GmbH

6000 Frankfurt (Main) 70, Theodor-Stern-Kai 1

Ulm (Donau), 25. Kov. 196< PT-UL-Sehz/bn U 7β/6(

"System zum Zuordnen einer Sekundär-Radarinformation zu einer Priraär-Radarinforraation"

Die Erfindung betrifft ein System zum Zuordnen einer Sekun~ där-Radarinformation (Abfrageraode, Höhenangabe, Flugzeugo.ode) zu der zu dem gleichen Zielobjekt zugehörigen Primär« Radarinformation (Video) bei Mosaik-Darstellung«

Bei der Darstellung der von mindestens zwei örtlich vo»einander getrennten Panorama-Primärradaranlagen gewonnenen Radar-Informationen auf einem Bildschirm wird häufig das Prinzip der Moeaikdarstellung angewendet· Bei gleichem Darstellungsmaßstab und gleicher geografischer Bezugsposition wird hierbei das kombinierte Radarbild aus zwei Anzeigeteilbereichen zusammengesetzt, von denen sich einer innerhalb des

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anderen Anzeigebereiches befinden kann, diese Darstellungeart ist besonders dann vorteilhaft, wenn durch dia Örtlichen Gegebenheiten abgeschattet« Erfaeeungsteilbereiehe einer Radaranlage durcli Anzeigeberelche von anderen Hadaranlagen "aufgefüllt¹¹ werden sollen« die die abgeschatteten Teilbereiche mit ihren, eigenen Erfassungsbereiehen fiber» decken»

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Fig. 1 zeigt - soweit zum Verständnis erforderlieh «· das Blockschaltbild eines Systems mit zwei unabhängig voneinander betriebenen Panorama-Pritaärradäranlagen* deren Erfassungsbereiche sieh zumindest teilweise überdecken und deren Radar informationen auf einem gemeinsamen Radarbild«» schirm nach dem Prinzip der Mosaikdarstellung dargestellt werden· Dieses Blockschaltbild dient der näheren Erläuterung des Prinzips der Mosaikdarstellung·

™ Zwei an verschiedenen Orten stehende Primär radar anlagen, die in Fig« i mit 1 und 2 bezeichnet sind, liefern ihre Radar informationen über die gestrichelt dargestellten Übertragungsstrecken an eine gemeinsame Auswertest a tion. Diese besteht aus je eine« Empfänger 5 bzw« 6 für die Radarbildübertragung sowie einer Einrichtung zur kombinierten Darstellung beider Radarinformationen auf einem gemeinsamen Bildschirm.

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Die beiden Empfänger enthalten jeweils einen VeretKrkerteil 7 bzw· 8 sowie einen Videoteil 9 b*w« 10« Sie liefern am Ausgang die Radarvideoinformationen sowie die Zeit- und Winkel-Synchronisiersignale für die Bilddarstellung in de«· Polarkoordinatenforra ("PPI-Darstellung").

Da die beiden Radaranlagen weder zeit· noch winkelmäßig synchron laufen, ist für die Darstellung beider Radar in- *

formatieren auf einem gemeinsamen Bildschirm die Umsetzung beider Informationen auf eine einheitliche Darstellungsnorm notwendig. Dies geschieht in den Normwandlern 11 bzw. 12 unter Anwendung einer Bildspeicherung« Xn jedem Normwandler wird das Radarbild durch einen mit der Radarabtastung synchron abgelenkten Schreibstrahl in PPI-Porm auf eine Bildspeicherplatte geschrieben« Das Auslesen dieser elektrostatischen Speüierbilder erfolgt in beiden Normwandler η synchron und vorzugsweise in Form von Fernsehzeilenbildern» Zu diesem Zweck werden die Lesestrahlen_t die die f Speicherplatten in den Normwandler η abtasten« von einem gene ins an en Ablenksteuergenerator k mit der gleichen Horizontalablenkspannung XJ. und der gleichen Vertikalabi entspannung U gesteuert« Die Darstellung der Radarbilder kann nun nach dem Fernsehverfahren in einem Sichtgerät 3 erfolgen, in dem die Strahlablenkung der Bildröhre wieder mit der Hori-

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zontalablenkspannung U. und der Vertikalablenkspannung U_v gesteuert wird.

Zwischen die Normwandler 11 und 12 und das Sichtgerät 3 ist das strichpunktiert einserahmte ftbsaik«teuergerä*t Zk geschaltet. Seine Aufgabe ist es, die Bilder der beiden Radaranlagen auf dem Bildschirm des Sichtgerätes 5 zu kombinieren«

Die Mosaikdarstellung erfolgt im Sichtgerät 3 beispieleweise gemäß Pig* 2, die einen runden Bildschirm mit einigen wenigen durch horizontale Linien angedeuteten Rastereeilen zeigt. Selbst« verständlich sind in Wirklichkeit die Rasterseilen viel zahlreicher als gezeigt und infolge Dunkeltastung des Anseigestrahles nicht sichtbar, sondern es erfolgt eine Helltastung des Anzeigestrahles nur an denjenigen Stellen aller Ra«terzeil en, die der geografischen Position von Radarzielobjekt en und allenfalls zusätzlich von Cluttergebieten entsprechen« Der Anzeigebereich innerhalb des gezeigten Achtecke - dessen Grenzen die Mosaikgrenzen sind "und dessen horizontale Grenzen mit lh und 15, dessen vertikale Grenzen mit 16 und 17 und des·' sen schräg verlaufende Grenzen mit l3 bis 21 bezeichnet sind ist den Radarinformationen der einen der zwei Primärradaranlagen und der Anzeigebereich außerhalb dieses Achtecks den

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Radarinformationen der anderen der zwei Primärradaranlagen vorbehalten« Selbstverständlich ist es möglieh, anstelle des Achtecke auch eine einfachere oder kompliziertere Form der Mosaikbegrenzung zu verwenden» Der AnzeigemaSatab und der geografische Bezugspunkt stimmen in beiden Daratellungsbereichen der Mosaikdarstollung überein· Die Rasterzeilen, die innerhalb des Achtecks gezeigt sind, sind zur Hervorhebung der unterschiedlichen zwei Anzeigebereiehe gestri- a chelt gezeichnet.

Die Steuerung der Mosaikdarstellung geschieht durch den Videoumschalter 13t der in der einen Sehaltstellung steht« solange eich der das Fernsehzeilenraater schreibende Leuehtpunkt außerhalb de» Achteckfeldes befindet, und in die andere Sehältstellung gebracht wird, solange sich der Leuchtpunkt innerhalb des Achteckfeldes befindet. Der Schalter muß also während der Darstellung jeder Fernsehzeile_t die durch das Achteck hindurchläuft, zweimal betätigt werden, und zwar " fallen die Sehalt-Augenblick© mit den Zeiten, zusammen, in denen die Zeilen die Mosaikgrensen kreuzen. Die geometrische Lage jeder einzelnen der acht Mosaikgrenzen ist in einem elektrischen Datenspeicher 23 festgelegt. Durch Vergleich dieser Daten mit den momentanen Ablenkspannungen V^ und U

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in dem Komparator 2"2 wird eine digitale Steuerspannung gewonnen, deren momentaner Wert die Stellung dee Schalters 13 bestimmt·

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde_β bei einem System, das einerseits zumindest zwei unabhängig voneinander betriebene Panorama-Frimärradaranlagen enthält« von denen Jede mit einer Sekundärradaranlage-kombiniert ist und deren SriTassungsbereiche sich zumindest teilweise überdecken» und das andererseits eine Darstellung der Radar informationen auf einen gemeinsamen Bildschirm nach dem Prinzip der Mosailcdarst^llung vorsieht, eine genaue automatische Zuordnung der zu dem jeweils gleichen Zielobjekt gehörenden Sekundär« und Primär« Radarinformationen bei Anwendung der aktiven Zielauelese» methode zu ermöglichen. Durch diese Automatisierung sollen sonst leicht auftretende Anzeige- und Bedienungefehler mxsgeschlossen und das Flugsicherungspersonal entlaste* werden.

Die Erfindung sieht zur Lösung dieser Aufgabe eine Sehaltvorrichtung vor, die in Abhängigkeit von. dem Mosaikdaretel» lungebereich, in dem das momentan auszulesende Zielobjekt dargestellt wird, die Auswertung nur derjenigen Selomdär-Radar informationen ermöglicht, die von der dest gleichen Bar-Stellungsbereich zugeordneten Sekundärradaranlage gewonnen werden«

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Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen dov Erfindung sind den im folgenden beschriebenen AttsffBirttngebeispielen entnehtabar·

Pig· 3 zeigt eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung im Blockschaltbild _t wobei zu dessen Verständnis zusätzlich die Pig. 1 und 2 nebst zugehörigen Beeehreibungst eil en heranzuziehen sind. In Fig» l und 3 sind die der Mosaikdarstellung unmittelbar dienenden Detailschaltungen durch Blöcke 24 symbolisiert, wobei der Block %k in Fig· I strichpunktiert gezeichnet ist und seine Einzelbaueteine umschließt« Die mit Video bezeichneten Leitungen stellen funktionell übereinstimmende Ausgangsleitungen der Normwandler 11 und 12 bei den Systemen nach Fig. 1 und 3 dar« Mit Ug₁ let dio Sehaltspannung für die Mosaik-Vertikalgrenzen bezeichnet« während Ug die zu XJ* inverse Spannung ist.

Die aktive Zielauslese nach der aktiven Zielauslesemethode erfolgt beim System nach Fig. 3 mittels einer Rollkugeleteuerunc an sich bekannter Art, wobei auf dem Bildschirm des Sichtgerätes 3 vorzugsweise ein Kreissynbol, das jedoch auch andere Syabolformen aufweisen kann und allgemein als eingeblendete Marke bezeichenbar ist, auf das auszulesende Zielsynbol

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geschoben wird» Mit ^g—^ ^ie* <**© Hell tastung für das Kreißsymbol im Zeilenrasterbild des Sichtgeräte» 3 bezeichnet* Selbstverständlich ist anstelle dieser Rollkugeisteuerung auch ein anderes aktives Ausleseverfahren anwendbar, z. B, ein mit einer Lichtpistole arbeitendes« Die der Lage des Kreissymbols entsprechenden analogen Dezentrierspannungen sind an den zugehörigen Übertragungsleitungen in Fig, 3 «ait ³Wl ^{und y}Roll ^b®^zeichnet·

Uta die Lage des so mittels Ereissymbol gekennzeichneten Zieles festzustellen« könnte mn die Dezentrierspannungen Xßoll und y_Roll «it den Sägezahnspannungen U_v und U^ vergleichen. Da aber für die aktive Zielauslese zeitliche Koinzidenz zwischen Ausleseiopuls und Zielauffassung der Sekundärradaranlage vorausgesetzt werden muß, zwischen den einzelnen Bildpunkten des PPI-BiIdes und der Zeilenrasterbilder aber keine feste zeitliche Beziehung besteht» ist dieser unmittelbare Vergleich nicht durchführbar· Die Dezentrier spannungen Χτ» ι* und y_ ,, müssen daher mit den PPI-Sägezahnspannungen verglichen werden.

Da die Bilder durch Dezentrierspannungen x„ ρρτ und/oder ^yD PPI ^dezen"^triert sein könnent müssen die Rollkugelspannungen 3iL-, und y_ ,^ vor dem Vergleich gegebenenfalls mit

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den horizontalen (^ϋ _5χ) und vertikalen (ü_g ) Komponenten der PPI-Sägezahnspannungen entsprechend korrigiert werden· Diese Korrektur und der genannte Vergleich erfolgt vorteilhaft mittels einer Schaltung nach Flg. k. Diese Schaltung ist im System nach Fig. 3 zweifach vorgesehen und durch Blöcke 25 und 26 symbolisiert«

In Fig. k sind i?it 27 und 28 Vergleichs schaltungen und mit 29 und 30 Addierstufen bezeichnet. Bei Übereinstimmung der Vergleichswerte in den Vergleichsschaltungen 27 und 28 sowie bei Schließen eines Schalters 31, der s. B, als Taste ausgebildet ist, wird über eine Und-Schaltung 32 während des Auftretens des zugehörigen Bereichsimpulses ein aktiver Aus» leseiapuls ausgegeben«, Der jeweilige Bereichs impuls dient der Sperrung der Und-Schaltung 32 während der PPI-Sägezahnrücklaufzeiton.

Befindet sich das auszulesende Ziel innerhalb der Mosaikgrenzen, so muß die zugehörige Sekundär-Radarinformation den De«oder derjenigen Sekundär-Radaranlage entnommen werden, die nit der Primär-Radaranlage kombiniert ist, deren Pritaär-Radarinfomationen innerhalb der Mosaikgrenzen dargestellt worden? iu Beispielsfall ist der Sekundärradar-Decoder 33 und

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diejenige kombinierte Radaranlage der zwei kombinierten Radaranlagen, asu der die Radarbild-Übertragungsstreeke mit dem Sender 1 und decs Empfänger 5 sowie der Normwandler 11 gehören, dein inneren Mosaikbereich zugeordnet»

Bei dem System nach Pig* 3 erfolgt die automatische Zuordnung der Sekundgrradar-Decoder 33 und .34 durch zeltgerechtes Schließen und Öffnen einer Schaltvorrichtung, die zwei Schalter 35 und 36 enthält, die als Ein- und Aussehalter dargestellt sind und zweckmäßigerweis© als Tors ehaltungen realisiert werden« Die Steuerung dieser beiden Schalter geschieht zweckmäßigerweise mittels eines Flip-Flops 37· Sie Steuereingänge dieses Flip-Flops liegen über Und-Schaltungen 3o und 39 an den Spannungen V₅₁ und ^_Slinir «»^ 3er oben erwähnten Spannung U-..

Befindet sich das Auslesesymbol (im obigen Beispielsfall das Kreissymbol) innerhalb der Mosaikgrenzen, wird der Schalter 35 geschlossen, gleichzeitig ist der Schalter 36 geöffnet. Befindet sich der Mittelpunkt außerhalb der Mosaikgrenzen, wird der Schalter 36 geschlossen und der Sehalter 35 offengehalten· Die Schalter 35 und 36 können niemals gleichzeitig geschlossen und auch nicht gleichzeitig geöffnet sein. Über dem jeweils geschlossenen Sehalter wird der

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aktive Aueleseimpuls« dem zugehörigen SekundSrradar-Decoder zugeführt«

Das Auaftihrungsbeispiel der Erfindung sieht nach der bis·* her igen Beschreibung ein Sichtgerät 3 mit Feme eh-Ablenkrast er vor. Auf dieses Raster ist die Erfindung jedoch nicht beschränkt; sie kann vielmehr auch in Verbindung oit anderen Ablenkrastern sinngemäß angewendet werden.

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Claims (1)

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   Pet ent anspräche

   _- J System sum Zuordnen einer Sekundär »Radar information asu der su dem gleichen Zielobjekt gehörigen Primär-Radarinformation bei Darstellung der Radarinformationen zumindest zweier unabhängig voneinander betriebenen Pan<a»aaft»Prima*rradaranlagen, von denen jede mit einer Sekundärradaranlege kombiniert ist und deren Brfassungsbereiehe sich zumindest teilweise überdecken, auf einen gemeinsamen Radarhildschirm nach den Prinzip der Mosaikdarstellung, dadurch gekennzeichnet, daß sun Ermöglichen einer Zielauewahl nach der aktiven Zielauslesemethode eine Sehaltvorrichtung (35» 3^) vorgesehen ist, die in Abhängigkeit von demjenigen Anzeigeteilbereich (Mosaikdarstellungsbereieh), in dem das momentan auszulesende Zielobjekt dargestellt wird, die Auswertung nur derjenigen Sokundär-Radarinformationen ermöglicht, die von dem gleichen Anzeigeteilbereich zugeordneten Sekundärradaranlage gewonnen werden (Fig, 3)«

   2, System naeh Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltvorrichtung eine der Anzahl der Kombinationen aus den jeweils miteinander kombinierten Primär- und Sekundärradaranlagen gleiche. Anzahl Schalter (35, 36), die vorzugsweise

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   als Torschaltungen ausgebildet sind, enthält« daß die Schalter in diejenigen Leitungen der Sekundärradaranlagen eingefügt sind, über die die aktiven Ziolausleseimpulse geführt werden« und daß für die Schalter eine Steuerschaltung vorgesehen ist, die immer alle Schalter mit Ausnahme eines einzigen und zwar desjenigen der Schalter öffnet und damit die alleinige Übertragung der aktiven Ausleseimpulse Über den momentan geschlossenen Schalter zu derjenigen Sekundärradar« anlage (Decoder) ermöglicht, die dem Anzeiget©über©ich zugeordnet ist, in dem das momentan auszulesende Zielobjekt dargestellt wird·

   3· System nach Anspruch 2 mit zwei kombinierten Primär- und Sekundärradaranlagen und mit kart es is cheta Ablenkraster der Mosaik-Darstellungsröhre, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung ausgangsseitig ein Flip-Flop (37) enthält, daß an die zwei Steuereingänge des Flip-FlopS die Ausgänge zweier jeweils zwei Eingänge aufweisender Und-S ehaltung en % (38, 39) angeschlossen sind, und daß den einen Eingang der beiden Und-Schaltungen bei in die Mosaikdarstellung eingeblendeter Marke (Zielaualeseaymbol) ein aus dem dieser Marke zugehörigen Steuersignal der Hosaik-Darstellungsröhre abgeleitetes Signal oder das Hellsteuersignal selbst und dem anderen Eingang einerseits der einen (38) der zwei Und-Schal-

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   tungen©ine Schaltspannung (U--), die zwischen den Übereinetinuaungs Zeitpunkt en der momentanen Horizontalsägezahnspannung iU. ) des kartesiechen Ablenkrasters bei ansteigendem Sägezahnverlauf auftritt, und andererseits der anderen (39) der zwei Und-Schaltunken eine zu dieser 5ehaltspannung inverse Sehaltspannung (Ug.. ) zugeführt Tferden«

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