DE1960075C3

DE1960075C3 -

Info

Publication number: DE1960075C3
Application number: DE19691960075
Authority: DE
Inventors: Horst 7913 Senden Knauff; Konrad 7900 Ulm Schluckebier
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1969-11-29
Filing date: 1969-11-29
Publication date: 1978-04-06
Also published as: DE1960075A1; DE1960075B2; GB1315505A

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Zuordnen einer Sekundär-Radarinformation (Abfragemode, Höhenangabe, Flugzeug-Code) zu der zu dem gleichen Zielobjekt zugehörigen Primär-Radariniormation (Video) bei Mosaikdarstellung.

Bei der Darstellung der von mindestens zwei örtlich s voneinander getrennten Panorama-Primärradaranlagen gewonnenen Radar-Informationen auf einem Bildschirm wird häufig das Prinzip der Mosaikdarstellung angewendet. Bei gleichem Darstellungsmaßstab und gleicher geographischer Bezugspositior wird

ίο hierbei das kombinierte Radarbild aus zwei Anzeigeteilbereichen zusammengesetzt, von denen sich einer innerhalb des anderen Anzeigebereiches befinden kann. Diese Darstellungsart ist besonders dann vorteilhaft, wenn durch die örtlichen Gegebenheiten abgeschattete Erfassungsteilbereiche einer Radaranlage durch Anzeigebereiche von anderen Radaranlagen »aufgefüllt« werden sollen, die die abgeschatteten Teilbereiche mit ihren eigenen Erfassungsbereichen überdecken.

Fig. 1 zeigt — soweit zum Verständnis erforderlich

>o — das Blockschaltbild eines Systems mit zwei unabhängig voneinander betriebenen Panorama-Primärradaranlagen, deren Erfassungsbereiche sich zumindest teilweise überdecken und deren Radarinformationen auf einem gemeinsamen Radarbildschirm nach dem Prinzip der Mosaikdarstellung dargestellt werden. Dieses Blockschaltbild dient der näheren Erläuterung des Prinzips der Mosaikdarstellung.

Zwei an verschiedenen Orten stehende Primärradaranlagen, die in F i g. 1 mit 1 und 2 bezeichnet sind, liefern ihre Radarinformationen über die gestrichelt dargestellten Übertragungsstrecken an eine gemeinsame Auswertestation. Diese besteht aus je einem Empfänger 5 bzw. 6 für die Radarbildübertragung sowie einer Einrichtung zur kombinierten Darstellung beider Radarinformatio-

.15 nen auf einem gemeinsamen Bildschirm.

Die beiden Empfänger enthalten jeweils einen Verstärkerteil 7 bzw. 8 sowie einen Videoteil 9 bzw. 10. Sie liefern am Ausgang die Radarvideoinformationen sowie die Zeit- und Winkel-Synchronisiersignale für die Bilddarstellung in der Polarkoordinatenform (»PPI-Darstellung«).

Da die beiden Radaranlagen weder zeit- noch winkelmäßig synchron laufen, ist für die Darstellung beider Radarinformationen 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. In jedem Normwandler wird das Radarbild durch einen mit der Radarabtastung synchron abgelenkten Schreibstrahl in PPi-Form auf eine Bildspeicherplatte geschrieben. Das Auslesen dieser elektrostatischen Speicherbilder erfolgt in beiden Normwandlern synchron und vorzugsweise in Form von Fernsehzeilenbildern. Zu diesem Zweck werden die Lesestrahlen, die die Speicherplatten in den Normwandlern abtasten, von einem gemeinsamen Ablenksteuergenerator 4 mit der gleichen Horizontalablenkspannung Uh und der gleichen Vertikalablenkspannung ίΛ gesteuert. Die Darstellung der Radarbilder

(»ο kann nun nach dem Fernsehverfahren in einem Sichtgerät 3 erfolgen, in dem die Strahlablenkung der Bildröhre wieder mit der Horizontalablenkspannung Uh und der Vertikalablenkspannung (Agesteuert wird.

Zwischen die Normwandler 11 und 12 und das

'·■■. Sichtgerät 3 ist das strichpunktiert eingerahmte Mosaiksteuergeräl 24 geschaltet. Seine Aufgabe ist es, die Bilder der beiden Radaranlagen auf dem Bildschirm des Sichtgerätes 3 zu kombinieren.

Die Mosaikdarstellung erfolgt im Sichtgerat 3 beispielsweise gemäß Fig.2, die einen runden Bildschirm mit einigen wenigen durch horizontale Linien angedeuteten Rasterzeilen zeigt. Selbstverständlich sind in Wirklichkeit die Rasterzeilen viel zahlreicher als ^ gezeigt und infolge Dunkeltastung des Anzeigestrahls nicht sichtbar, sondern es erfolgt eine Helltastung des Anzeigestrahls nur an denjenigen Stellen aller Rasterzeilen, die der geographischen Position von Radarzielobjekten und allenfalls zusätzlich von Cluttergebieten iu entsprechen. Der Anzeigebereich innerhalb des gezeigten Achtecks — dessen Grenzen die Mosaikgrenzen sind und dessen horizontale Grenzen mit 14 und 15, dessen vertikale Grenzen mit 16 und 17 und dessen schräg verlaufende Grenzen mit 18 bis 21 bezeichnet is sind — ist den Radarinformationen der einen der zwei Primärradaranlagen und der Anzeigebereich außerhalb dieses Achtecks den Radarinformationen der anderen der zwei Primärradaranlagen vorbehalten. Selbstverständlich ist es möglich, anstelle des Achtecks auch eine einfachere oder kompliziertere Forvn der Mosaikbegrenzung zu verwenden. Der Anzeigemaßstp.b und der geographische Bezugspunkt stimmen in beiden Darstellungsbereichen der Mosaikdarstellung überein. Die Rasterzeilen, die innerhalb des Achtecks gezeigt sind, sind zur Hervorhebung der unterschiedlichen zwei Anzeigebereiche gestrichelt gezeichnet.

Die Steuerung der Mosaikdarstellung geschieht durch den Videoumschalter 13, der in der einen Schaltstellung steht, solange sich der das Fernsehzeilenraster schreibende Leuchtpunkt außerhalb des Achteckfeldes befindet, und in die andere Schaltstellung gebracht wird, solange sich der Leuchtpunkt innerhalb des Achteckfeldes befindet. Der Schalter muß also während der Darstellung jeder Fernsehzeile, die durch das Achteck ii hindurchläuft, zweimal betätigt werden, und zwar fallen die Schalt-Augenblicke mit den Zeiten zusammen, in denen die Zeilen die Mosaikgrenzen kreuzen. Die geometrische Lage jeder einzelnen der acht Mosaikgrenzen ist in einem elektrischen Datenspeicher 23 festgelegt. Durch Vergleich dieser Daten mit den momentanen Ablenkspannungen LJh und U_v in dem Komparator 22 wird eine digitale Steuerspannung gewonnen, deren momentaner Wert die Stellung des Schalters 13 bestimmt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Anordnung, die einerseits zumindest zwei unabhängig voneinander betriebene Panorama-Primärradaranlagen enthält, von denen jede mit einer Sekundärradaranlage kombiniert ist und d^ren Erfassungsbereiche sich zumindest teilweise überdecken, und die andererseits eine Dars'ellung der Radarinformationen auf einem gemeinsamen Bildschirm nach dem Prinzip der Mosaikdarstellung vorsieht, eine genaue automatische Zuordnung der zu dem jeweils gleichen Zielobjekt gehörenden Sekundär- und Primär-Radarinformationen bei Anwendung der aktiven Zielauslesemethode zu ermöglichen. Durch diese Automatisierung sollen sonst leicht auftretende Anzeige- und Bedienungsfehler ausgeschlossen und das Flugsicherungspersonal entlastet λο werden.

Die Erfindung sieht zur Lösung dieser Aufgabe eine Schaltvorrichtung vor, die in Abhängigkeit von dem Mosaikdarstellungsbereich, in dem das momentan auszulesende Zielobjekt dargestellt ist, die Auswertung <·, nur derjenigen Sekundär-Radarinformationen ermöglicht, die von der derr gleichen Darstellungsbereich zugeordneten Sekundärradaranlage gewonnen werden.

40

4«,

50 In der Flugsicherungsiechnik ist zur bodenseitigen Luftstraßenüberwachung durch die DTPS 10 43 089 die zentrale visuelle Darstellung der momentanen Standorte vorgegebene höhengestaffelte Luftstraßen befliegender Luftfahrzeuge mittels einer tableauartigen, d. h. mairixförmigen Einrichtung bekannt, deren Anzeigefelder in Zeilenrichtung aneinander anschließenden Streckenabschnitten der der Zeile zugeordneten Luftstraße zugeordnet sind. Der Höhenstaffelung der Luftstraßen entspricht hierbei die Staffelung der Anzeigefeldzeilen in Spaltenrichtung; zu jeder Luftstraße gehört eine Anzeigefeldzeile. |edes in einem der Streckenabschnitte befindliche Luftfahrzeug, das durch mindestens ein Primärradargerät geortet ist, wird durch alphanumerische Darstellung seiner Kennung im zugeordneten Anzeigefeld angezeigt. Die alphanumerische Kennungsanzeige wird in diese Einrichtung nach dem Start des Luftfahrzeugs oder bei seinem Erreichen der ihm vorgeschriebenen Luftstraße mittels einer zugehörigen Schreibvorrichtung einmalig manuell eingetastet und dann nach Maßgabe dc< sich während des Befliegens der Luftstraße ändernden eritfernungsmäßigen Primär-Radarinformationen von Anzeigefeld zu Anzeigefeld der jeweiligen Luftstraße automatisch weitergeschaltet, bis das Luftstraßenende erreicht ist.

Mit dem Prinzip der Mosaikdarstellung beim Erfindungsgegenstand ist diese bekannte Einrichtung insofern vergleichbar, als bei ihr insbesondere für die untere(n) Luftstraße(n) die Primär-Radarinformationen zweier an entgegengesetzten Straßenenden betriebener Primärradargeräte ausgewertet werden, um auch bei kleinen Flughöhen und gegebenenfalls abschattender Erdoberfläche die gesamte Luftstraße betriebssicher zu überwachen, und zwar in der Weise, daß im Sinne einer gegenseitigen Informatior.slückenfüllung die Radarinformationen beider Radargeräte in Kombination verarbeitet werden, so daß vorgegebene Anzeigefelder dem einen und die restlichen Anzeigefelder dem anderen der miteinander kooperierenden Radargeräte zugeordnet sind.

Eine Sekundärradar-Informationsauswertung und -Informationszuordnung zu Primär-Radarinformationen über jeweils das gleiche Radarziclobjekt sieht dieser geschilderte Stand der Technik nicht vor. Nachteilig ist daher an ihm seine immanente Betriebsunsicherheit infolge seines Unvermögens, mit bordseitigen Sekundärradar-Antwortgeräten (Transpondern) ausgerüstete und unangemeldet in die Luftstraße eindringende Luftfahrzeuge in der Flugsicherungszentrale ohne zusätzliche Hilfsmaßnahmen erkennen zu können.

Eine Anregung zur erfindungsgemäßen Lösung der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe ist der gattungsabweichenden DT-PS 10 43 089 nicht entnehmbar.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den im folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen entnehmbar.

F i g. 3 zeigt eiⁿe besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung im Blockschaltbild, wobei zu dessen Verständnis zusätzlich die Fig. 1 Und 2 nebst zugehörigen Beschreibungsteilen heranzuziehen '-ind. In Fig. 1 und 3 sind die der Mosaikdarstellung unmittelbar dienenden Detailschaltungen durch Blöcke 24 symbolisiert, wobei der Hlock 24 in Fig. 1 strichpunktiert gezeichnet ist und seine Einzelbausteine umschließt. Die mit Video bezeichneten Leitungen stellen funktionell übereinstimmende Ausgangsleitungen der Normwand-

ler Il und 12 bei den Systemen nach Fig. I und 3 dar. Mit i/s ι ist die .Schaltspannung für die Mosaik-Vertikalgrenzen bezeichnet, wahrend i/%i,_m die zu ll\ inverse Spannung ist.

Die aktive Zielausiese nach der aktiven Zielauslcsemethode erfolgt bei der Anordnung nach l· i g. J mittels einer Rollkugelsteuerung an sich bekannter Art, wobei auf dem Bildschirm des Sichtgerätes 3 vorzugsweise ein Kreissymbol, das jedoch auch andere Symbolformen aufweisen kann und allgemein als eingeblendete Marke ι. bezcichcnbar ist, auf das auszulesende Zielsymbol geschoben wird. Mit U.simh ist die Helltastung für das Kreissymbol im Zeilenraslerbild des Sichtgerätes 3 bezeichnet. Selbstverständlich ist anstelle dieser Rollkugelsteuerung auch ein anderes aktives Ausleseverfahren ι ■, anwendbar, z. B. ein mit einer Uchtpistole arbeitendes. Die der Lage des Kreissymbols entsprechenden analogen Dezentrierspannungen sind an den zugchörigen uuettiagüiigMciiüiieCii in ι i g■ -> i"ii V«,,» und ?k»ii

bezeichnet. m

Um die Lage des so mittels Kreissymbol gekennzeichneten Zieles festzustellen, könnte man die Denzentricrspannungen .»»„«und >■»,,« mit den Sägezahnspannungen U, und L/_h vergleichen. Da aber für die aktive Zielauslese zeitliche Koinzidenz zwischen Auslcseimpuls und Ziclauffassung der Sekundärradaranlage vorausgesetzt werden muß. zwischen den einzelnen Bildpunkten des PPI-Bildes und der Zeilenrasterbilder aber keine feste zeitliche Beziehung besteht, ist dieser unmittelbare Vergleich nicht durchführbar. Die Dezentrierspannun- v> gen XRnii und >*„« müssen daher mit den PPI-Sägezahnspannungen verglichen werden.

Da die Bilder durch Dezentrierspannungen amx/vv und/oder yue/ppi dezentriert sein können, müssen die Rollkugelspannungen Xn„ii und yn„u vor dem Vergleich κ gegebenenfalls mit den horizontalen (U·,,) und vertikalen (Usy) Komponenten der PPI-Sägezahnspannungen entsprechend korrigiert werden. Diese Korrektur und der genannte Vergleich erfolgt vorteilhaft mittels einer Schaltung nach F i g. 4. Diese Schaltung ist im System nach Fig. 3 zweifach vorgesehen und durch Blöcke 25 und 26 symbolisiert.

In Fig.4 sind mit 27 und 28 Vergleichsschaltungen und mit 29 und 30 Addierstufen bezeichnet. Bei Übereinstimmung der Vergleichswerte in den Vergleichsschaltungen 27 und 28 sowie bei Schließen eines Schalters 31. der z. B. ais Taste ausgebildet ist, wird über eine Und Schaltung 32 während des Auftretens des zugehörigen Bereichsimpulscs ein aktiver Auslcseimpuls ausgegeben. Der jeweilige Bereichsimpuls dient der Sperrung tk-r Und-Schallung 32 während der PPI-Säge-/ahnrücklauf/.citcn.

Befindet sich das auszulesende Ziel innerhalb der Mosaikgrenzen, so muß die zugehörige Sckundär-Radarinformation dem Decoder derjenigen Sekundär-Radaranlage entnommen werden, die mit der Primär-Radaranlagc kombiniert ist. deren Primär-Radarinformationen innerhalb der Mosaikgrenzen dargestellt werden; im Beispielsfall ist der Sekundärradar-Decoder 33 und diejenige kombinierte Radaranlage der zwei kombinierten Radaranlagen, zu der die Radarbild-Übertragungsstrecke mit dem Sender 1 und dem Empfänger 5 sowie der Normwandler Il gehören, dem inneren Mosaikbereich zugeordnet.

lx-i u«.i nnuiunüng riSCri ι i g. i "!Gig! GiC SUiCrTiSÜ

sehe Zuordnung der Sekundärradar-Decoder 33 und 34 durch zeitgerechtes Schließen und Öffnen einer Schahvorrichtung, die zwei Schalter 35 und 36 enthält, die als Ein- und Aussehalter dargestellt sind und zweckmäßigerweise als Torschaltungcn realisiert werden. Die Steuerung dieser beiden Schalter geschieht zweckmäßigerweise mittels eines Flip-Flops 37. Die Steuereingänge dieses Flip-Flops liegen über Und-Schaltungen 38 und 39 an den Spannungen ί/νι und ί/νι in und der obenerwähnten Spannung Dsymb-

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 Schalter 35 offengehalten. Die Schalter 35 und 36 können niemals gleichzeitig geschlossen und auch nicht gleichzeitig geöffnet sein. Über dem jeweils geschlossenen Schalter wird der aktive Ausleseimpulse dem zugehörigen Sekundärradar-Decoder zugeführt.

Das Ausführungsbeispiel der Erfindung sieh! nach der bisherigen Beschreibung ein Sichtgerät 3 mit Fernseh-Ablenkraster vor. Auf dieses Raster ist die Erfindung jedoch nicht beschränkt; sie kann vielmehr auch in Verbindung mit anderen Ablenkrastern sinngemäß angewendet werden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Anordnung zum Zuordnen einer Sekundär-Radarinformation zu der zu dem gleichen Zielobjekt gehörenden Primär-Radarinformalion bei Darstellung der Radarinformationen zumindest zweier unabhängig voneinander betriebener Panorama-Primärradaranlagen, von denen jede mit einer Sekundärradaranlage kombiniert ist und deren Erfassungsbereiche sich zumindest teilweise überdecken, auf einem gemeinsamen Radarbildschirm nach dem Prinzip der Mosaikdarstellung, dadurch gekennzeichnet, daß für die Zielauswahl nach der aktiven Zielauslesemethode eine Schaltvorrichtung (35,36) vorgesehen ist, die in Abhängigkeit von dem Mosaikdarstellungsbereich, in dem das momentan auszulesende Zielobjekt dargestellt ist, die Auswertung nur derjenigen Sekundär-Radarinformationen ermöglicht, d'e von der dem gleichen Darstellungsbereich zugeordneten Sekundärradaranlage gewonnen werden (F i g. 3).

2. Anordnung nach Anspruch I₁ 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 als Torschaltungen ausgebildet sind, enthält, daß die Schalter (35, 36) in diejenigen Leitungen der Sekundärradaranlagc'ii eingefügt sind, über die die aktiven Zielausleseimpulse geführt werden, und daß für die Schalter (35, 36) eine Steuerschaltung vorgesehen ist, die immer alle ochalter (35, 36) mit Ausnahme eines einzigen öffnet und damit die alleinige Übertragung der aktiv η Ausleseimpulse über den momentan geschlossenen Schalter zu derjenigen Sekundärradaranlage (Decoder) ermöglicht, die dem Anzeigeteilbereich zugeordnet ist. in dem das momentan auszulesende Zielobjekt dargestellt wird.

3. Anordnung nach Anspruch 2 mit zwei kombinierten Primär- und Sekundärradaranlagen und mit kariesischem 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-Schaltungen (38, 39) angeschlossen sind und daß dem einen Eingang der beiden Und-Schaltungen bei in die Mosaikdarstellung eingeblendeter Marke (Zielauslesesymbol) ein aus dem dieser Marke zugehörenden Steuersignal der Mosaik-Darstellungsröhre abgeleitetes Signal oder das Hellsteuersignal selbst und dem anderen Eingang einerseits der einen (38) der zwei Und-Schaltungen eine Schaltspannung (Us \). die zwischen den Übe?einstimmungszeitpunkten der momentanen Horizontalsägezahnspannung (U/,) des kartesischen Ablenkrasters bei ansteigendem Sägezahnverlauf auftritt und andererseits der anderen (39) der zwei Und-Schaltungen eine zu dieser Schaltspannung inverse Schaltspannung (Us\_mv) zugeführt werden.