DE1962336C3 - Vorrichtung zur Erzeugung von Peilstrichen bei Ortungsanlagen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Erzeugung von einem oder mehreren, beliebig wählbaren Richtungen zugeordneten Peilstrichen auf dem Bildschirm einer Kathodenstrahlröhre mit Panoramadarstellung bei nach dem Rückstrahlverfahren arbeilenden Ortungsanlagen (Radar- oder Sonargeräte) mit synchroner Drehung von Richtung der Radaroder Sonarstrahlung (Peilrichtung) und Richtung der Ablenkung des Kathodcnstrahles, mit Hilfe von Peilrichtungssignalen (Voraussignal und Drehwinkelsignal in einem diese Signale übertragenden Peilinformationskanal.

Bei Radargeräten und auch Sonargerätcn ist es erwünscht, eine Vorrichtung zur Peilstricherzeugung zur Verfügung zu haben, mit der gelegentlich auch eine größere Zahl von Peilstrichen gesetzt werden kann. Das ist insbesondere erwünscht, um auch bei größerer Verkehrsdichte Kollisionen zu vermeiden, wofür man die sogenannte »stehende Peilung« als wichtigstes Indiz des sogenannten Kollisionskurses anwendet, bei welcher das Ziel in dei durch einen Peilstrich markierten Relativlage verharrt

Es ist aus der englischen Patentschrift 1 086 487 ,o bereits eine Radaranzeigevorrichtung für Marinefahrzeuge bekannt, bei der selektive Markierungen erzeugt und dargestellt werden, die ausgewählte Kursrichtungen angeben. Getrennt davon können Markierungen eingestellt werden, die jeweils auf ein aus-,₅ gewähltes Ziel weisen oder durch dieses hindurchführen. Die Markierungseinrichtung ist dabei derart angeordnet, daß die Markierung bei der Anzeige die Richtung von dem ermittelten Ziel zu dem Standort des das Radargerät tragenden Fahrzeugs angibt, in-

dem in einem Positions-Signalgenerator der eingegebene Peilwinkel des Ziels in kartesische Koordinaten zerlegt wird, die als modulierte Spannungen auf dem Anzeigeschirm eine Linie vom Standort des Ziels in Richtung des eigenen Standorts hervorrufen. Diese

Mark^;erungen bzw. Peilstriche werden im Interscan-Verfahren, d. h. in Zeitintervallen zwischen Radar-Rückstrahlperioden, aufgezeichnet.

In der deutschen Patentschrift 1 002 822 wird eine Vorrichtung für die Erzeugung von festen Winkelmarken beschrieben, bei der abhängig von der Stellung der Antenne ein Generator für Winkelmarkenauslösesignale zum Triggern einer Impulsspannung angesteuert wird. Dies»; Impulssparinung wird durch die Zeitablenkung der Anzeigeröhre beendet, ihre Rückflanke startet ein Monoflop zum Erzeugen eines Gatter-Impulses. Dieser Gatter-Impuls wird in seiner Dauer durch den instabilen Zustand des Monoflops bestimmt und tastet einen Elektronenstrahl zum Schreiben der Winkelmarke hell. Es wird also die Drehung der Antenne und die Anzeige der Winkelmarke synchronisiert. Der bei dieser Vorrichtung notwendige Aufwand zur Synchronisation ist verhältnismäßig hoch, außerdem ist ein Einstellen von Peilstrichen auf Ziele nicht möglich. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs bezeichneten Art zu schaffen, die dagegen bei möglichst geringem gerätetecheischem Aufwand und mit einfacher Bedienung das Setzen mehrerer Peilstriche in beliebig wählbaren Peilrichtungen ermöglicht.

Es ist bereits vorgeschlagen worden als Peilstrichsignalgeber einen synchron mit dem Strahler des Ortungsgerätes mechanisch umlaufenden Magnetspeicher zu verwenden, der bei jedem Umlauf je Peilrichtungs-

markierung einen Peilstrich ausführt. Erfindungsgemäß werden nun die Peilstrichsignale, wie grundsätzlich auch schon bei bekannten InterScan-Verfahren bereits gehandhabt, mit rein elektrischen Mitteln, jedoch nun in baulich und betrieblich einfacherer Weise dadurch

erzeugt, daß der Peilinformationskanal in an sich bekannter Weise das Voraussignal und ein als Drchwinkelsignal dienendes Wechselspannungssignal führt und mit einem digital oder analog integrierenden, das Drehwinkelsignal in eine dem jeweiligen Drehwinkel

entsprechende Peilwinkelmeßgröße umwandelnden Peilinformationswandler verbunden ist, und daß wenigstens ein durch die Peilwinkelmeßgröße und eine vorgebbare Peilwinkclsollgröße aus einem zugeordneten

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Vergleichsgrößengeber beaufschlagter, jeweils bei Es ist schon bekannt, z. B. die Peilrichtungen ρ von

Gleichheit von Peilwinkelmeßgröße und Peilwinkel- angezeigten Objekten Z durch Peilstriche P auf dem Sollgröße ein Peüstrichsigna! abgebender Peilstrich- Bildschirm 4c zu markieren, wozu dann eine besondere Signalgeber vorgesehen ist. Durch liiese Ausnutzung Vorrichtung vorgesehen ist, mit Hilfe derer sich mehder zur Synchronisation von Drehung eines Strahlers 5 rere Peilstriche P in beliebigen Peilrichtungen ρ sound Winkelablenkung des Kathodenstrahles vorhan- wohl erzeugen als auch selektiv wieder löschen lassen, denen Peilinformation wird so erfindungsgemäß auch Fig. 1 zeigt eine andere Vorrichtung, bei der nach für kleinere Ortungsanlagen, die keine Interscan-Ein- dieser Erfindung zur Erzeugung der Peilstriche ge richtung aufweisen, eine denkbar einfache and doch trennte Peilstrichsignalgeber 7.1, 7.2, 73 vorgesehen völlig betriebssichere Vorrichtung zur Peilstricherzeu- "o sind, die im wesentlichen aus elektronischen Vergung gewonnen. gleichsstufen bestehen. Diese werden je durch eine

Bei Anwendung mehrerer derartiger Peiistrichsi- Peilwinkelmeßgröße ϋφ aus einem Peilinformationsgnalgeber kann eine entsprechende Anzahl von Peil- wandler 8 und durch Peilwinkelsollgrößen ϋφ_Α, 1)φ_Δ, strichen unabhängig voneinander gesetzt und gelöscht Uq>_a aus Vergleichsgrößengebern 9.1, 9.2, 9.3 angewerden. >5 steuert Da der Peilinformationswandler 8 sowohl

Für die Erzeugung einer größeren Zahl von Peilstri- durch das Voraussignal U₀ als auch durch das Drehchen ist es vorteilhafter, mit nur einem einzigen ge- winkelsignal U_w aus der Sende-Empfangs-Einrichtung meinsamen Peilstrichsignalgeber drr beschriebenen 2 angesteuert wird, entspricht die Peilwinkelmeßgröße Art zu arbeiten und dabei eine Speichereinrichtung mit Up der jeweiligen Größe des momentanen Peilwinkels _ZUr Peilrichtung synchronem Vorbeilauf ihres 20 _φ< bezogen auf die Vorausrichtung P_P der Ortungsan-Speicherinhaltes an eintm, mit dem Ausgang des Peil- l_age, der ein Peilstrich P₀ auf dem Bildschirm 4c entstrichsignalgebers verbindbaren, Speichereirigang und spricht. An Stellgliedern der Vergleichsgrößengeber einem mit dem Peilstnchsignaleingang am Hellsteuer- 9 j _9-2i 9.3 _werden die Peilwinkelsollgrößen iMi. _teil der Kathodenstrahlröhre verbundenen Ausgang _{Utpa υφα &Q ei te}„_{tj daß bei} Gleichheit der Peilvorzusehen. Eine derartige Speichereinrichtung kann 25 _winke«_meßgröße U<p mit der Peilwinkelsollgröße U<_Ps als einfaches Schieberegister ausgebildet sein. Sie ist _{von den} p_ei|_stri_chsignai_gebern 7.1, 7.2, 7.3 abgegebene vorteilhaft mit einem Lösche.ngang für die Löschung p_eil_strichsignale U_n, U_n, U_n die Peilstriche P₁. P₂, P, eines einzelnen Peilstnches versehen; ferner kann sie _erzeUgen, die durch die Bildpunkte Z₁, Z,. Z₃ der unter auch mit einem Loscheingang zum Lösche: des ge- Echolotung stehenden Objekte Z₁, Z₂, Z₃ hindurchgesamten Speichennhaltes versehen sein. 30 _hen. _{In einem} impulsformer 10 kann den Peilstrichsi-In der Zeichnung ist die Erfindung an zwei Ausfüh- gnalen U_p noch eine für die Peilslricherzeugung günrungsbeispielen veranschaulicht. Es zeigen stige Form gegeben werden. Dabei ist es auch möglich, Fig. 1 im Blockschaltbild die Vorrichtung in einer die Peilstriche mit Kennungen zu versehen, wie es aus ersten Ausführungsform und der Radartechnik bereits allgemein bekannt ist.

Fig. 2 eine Abwandlung der Vorrichtung nach 35 Zum wahlweisen Einblenden von einzelnen Peilstn-Fi g. 1. chen Pkann jedem Peilstrichsignalgeber 7 ein Schalter

In den dargestellten Ausführungsbeispielen ist die 11.2, 11.2, 113 zugeordnet sein. Durch Beätigung die-Erfindung in ihrer Anwendung für Radargeräte be- ser Schalter 11 ist es dann möglich, Peilstriche P nach schrieben; sie ist jedoch allgemein auch für andere Wunsch zu setzen oder wieder zu löschen, nach dem Rückstrahlverfahren arbeitende Ortungsan- 4o rj_er Peilinformationswandler 8 kann verschieden lagen anwendbar und so insbesondere auch für Sonar- ausgeführt sein. Vorzugsweise besteht er, wie im Degeräte vorteilhaft zu gebrauchen. Die Panorama oder tailbild innerhalb Fig. 1 beispielhaft angegeben, aus PPI-Darstellung (Plan-Position-Indication) bei Rück- einem Impulsformer 8a und einem Impulszähler 8b mit Strahlortungsanlagen ist bekannt. Von im Beobach- nachgeschaltetem Digital-Analog-Wandler 8c. Um tungsbereich vorhandenen reflektierenden Objekten. 45 dabei den absoluten Wert der so ermittelten Peilwinz. B. den Objekten Zl, Z2 und Z3, zurückkehrende kelmeßgröße U<p in Übereinstimmung mit der zugehö-Echos von Sendesignalen U_r werden vom Strahler 1 rigen Peilrichtung ρ zu bringen, wird der Impulszähler aufgenommen und als Empfangssignale Up über eine 86 jedesmal auf Null gestellt, wenn der Strahler 1 eine Sende-Empfangs-Einrichtung 2 und einen Empfangs- ausgezeichnete Stellung — z. B. die Vorausrichtung Po impulskanal 3 auf den Hellsteuerteil Aa einer Katho- 5° oder die Nordrichtung — einnimmt, denstrahlröhre 4 mit rotierendem Ablenksystem Ab ge- Enthält der Peilinformationswandler 8, wie angegeben, nommen, einen Impulszähler üb, so können die Peil-

Zum Synchronisieren von jeweiliger Peilrichtung ρ Strichsignalgeber 7.1, 7.2, 7.3 als an sich bekannte digi- und momentaner Ablenkrichtung des Kathodenstrahles tale Koinzidenzstufen ausgeführt sein. Damit ist es bein der Kathodenstrahlröhre 4 ist die Sende-Empfangs- ⁵⁵kanntlich möglich, auch höchste Anforderungen an die Einrichtung 2 bei den üblichen Radargeräten mit dem Genauigkeit zu erfüllen.

Ablenksystem Ab durch einen Peilinformationskana! Bei geringeren Anforderungen an die Genauigkeit

5/6 verbunden, über den Peilrichtungssignale übertragen dieser Vorrichtung kann der Peilinformationswandler werden, nämlich Voraussignalc Uo und Drehwinkels!- 8 aber auch einfach derart ausgebildet sein, daß in ihm gnalc Uk, wobei letztere aus einer Wechselspannung ^6ounmittelbar durch Integration der Impulse aus dem mit einer Frequenz von z. B. 50 Hz bestehen. Über Drehwinkclsignal U_w eine der Peilrichtung ρ proporeinen weiteren Kanal 3a wird ferner ein mit dem Sen- tionalc Gleichspannung als Peil winkel mcßgrößc Ι.ΐφ designal U_r phasenstarr gekoppeltes Synchronisiersi- abgeleitet wird.

gnal Ui übertragen, um den jeweiligen Start der Radial- Bei der in Fig. I dargestellten Ausführungsform isi

ablenkung des Elektronenstrahles vom Mittelpunkt^/ ⁶^die Zahl der Peilstrichsignalgebcr 7 und der zugehondes Bildschirmes 4c der Kathodenstrahlröhre 4 mit der gen Vergleichsgrößcngcber 9 so zu wählen, daß sie der Abstrahlung des Sendesignales f/_r durch den Strahler maximal gewünschten Anzahl setzbarer Peilstichc /' Izu synchronisieren. entspricht. Eine beliebig große Zahl von Peilstrichen P

läßt sich dagegen im Rahmen dieser Erfindung auch mit einem einzigen Peilstrichsignalgeber 7 erzeugen, wenn, was in Fig. 2 dargestellt ist, diesem gemäß einer Weiterbildung der Erfindung eine Speichereinrichtung 12 zugeordnet ist, die durch die Peilrichtungssignale, nämlich das Voraussignal Uo und das Drehwinkelsignal Uw, so gesteuert wird, daß sie beliebig viele, verschiedene Peilrichtungen zugeordnete, Peilstrichsignale Up, einspeichern und ausgeben kann. Dazu werden letztere mittels eines einzigen _NVergleichsgrößengebers 9 nacheinander in beliebiger Folge eingestellt, und vom Ausgang des Peilstrichsignalgebers 7 gelangen diese Peilstrichsignale U_p über einen Speichereingang 13 auf die Speichereinrichtung 12 und dann, mit jeder Umdrehung des Strahlers 1 einmal, über einen Speicherausgang 14, wieder auf den Impulsformer IO und damit auf den Hellsteuerteil 4a der Kathodenstrahlröhre 4. Der Impulsformer 10 ist zu diesem Zweck mit zwei entkoppelten Eingängen 10.1 und 10.2 versehen, deren erster unmittelbar mit dem Ausgang des Peilstrichsignalgebers 7 verbunden ist, während der zweite an den Speicherausgang 14 angeschlossen ist.

Die Speichereinrichtung 12 besteht vorteilhaft im wesentlichen aus einem an sich bekannten, beliebig aufgebauten. Schieberegister 18 (vgl. z. B. »Statische Schieberegister« in TI-Report Mai 1969, Seite 34) und ist über ein Setzeingang 15 mit einer Setztaste 16 vecsehen. Bei Betätigen der Setztaste 16 werden die vom Peilstrichsignalgeber 7, entsprechend der jeweils zuvor erfolgten Einstellung des Vergleichsgrößengebers 9. erzeugten Peilstrichsignale Up über eine mit dem Speichereingang 13 verbundene Torstufe 17 auf den Setzeingang 18.1 des Schieberegisters 18 gegeben, das durch ein Schiebesignal Ü_s an seinem Schiebeeingang 18,2 getaktet wird. Dieses Schiebesignal U_s wird in einem Taktgenerator 19 gewonnen, der seinerseits durch die beiden Peilrichtungssignale, nämlich da Voraussignal Uo und das Drehwinkelsignal U_w. gesteu ert wird. Durch eine Synchronisierkopplung 20 zwi sehen dem Taktgenerator 19 und der Torstufe 17 is sichergestellt, daß die Peilstrichsignale U_p nur syn chron zum Schiebesignal U_s über die Torstufe 17 au den Setzeingang 18.1 des Schieberegisters 18 gelangen

Jedes, in das Schieberegister 18 gesetzte, Peilstrich signal Up läuft nun im Schieberegister 18 um und er scheint bei jedem Durchlauf des Strahlers 1 durch die betroffene Peilrichtung Peinmal am Ausgang 18.4 de; Schieberegisters 18, löst also bei jedem Umlauf einma einen Peilstrich P aus.

Um einzelne Peilstriche P löschen zu können, ist eir erster Löscheingang 21 mit Einzellöschtaste 22 vorge sehen, der auf die Torstufe 17 einwirkt, derart, daß da; Peilstrichsignal Up, das aus dem Peilstrichsignalgeber / beim Drücken der Setztaste 16 in bekannter Weise aul den Setzeingang 18.1 gegeben wurde, nun beim Drükken der Einzellöschtaste 22, durch Unterbrechen dei zum Weiterspeichern erforderlichen Verbindung zwischen Ausgang 18.4 des Schieberegisters 18 und Eingang der Torstufe 17 für gerade die Dauer eines Taktes des Schiebesignales U_s gelöscht wird. Soll ein bestimmter, zuvor gesetzter Peilstrich P gelöscht werden so wird dann hierzu der Vergleichsgrößengeber 9 solange verstellt, bis ein dadurch neu geschriebener und stetig verschobener Peilstrich P sich gerade mit dem zu löschenden Peilstrich P deckt; alsdann wird die Einzellöschtaste 22 gedrückt und damit der gewünschte Löschvorgang ausgelöst.

Die Speichereinrichtung 12 ist vorteilhaft auch noch mit einer Einrichtung zur Löschung des gesamten Speicherinhaltes versehen. Hierzu ist ein getrennter Löscheingang 18.3 mit einer Gesamtlöschtaste 23 vorgesehen, der in an sich bekannter Weise den gesamten Inhalt des Schieberegisters 18 löscht.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Erzeugung von einem oder mehreren, beliebig wählbaren Richtungen zugeordneten Peilstrichen auf dem Bildschirm einer Kathodenstrahlröhre mit Panoramadarstellung bei nach dem Rückstrahlverfahren arbeitenden Ortungsanlagen (Radar- oder Sonargeräte) mit synchroner Drehung von Richtung der Radar- oder Sonarstrahlung (Peilrichtung) und Richtung der Ablenkung des Kathodenstrahles, mit Hilfe von Peilrichtungssignalen (Vorajssignal und Drehwinkelsignal) in einem diese Signale übertragenden Peilinformationskanal, dadurch gekennzeichnet, daß der Peilinformationskanal (5/6) in an sich bekannter Weise das Voraussignal (U₀) und ein als Drehwinkelsignal (UJ) dienendes Wechselspannungssignal führt und mit einem digital oder analog integrierenden, das Drehwinkelsignal (U_w) in eine dem jeweiligen Drehwinkel (φ) entsprechende Peilwinkelmeßgröße (Uq?) umwandelnden Peilinformationswandler (8) verbunden ist, und daß wenigstens ein durch die Peilwinkelmeßgröße (Lty>) und eine vorgebbare Peilwinkelsollgröße (Uq>_s) aus einem zugeordneten Vergleichsgrößengeber (9) beaufschlagter, jeweils bei Gleichheit von Peilwinkelmeßgröße (Uq)) und Peilwinkelsollgröße (Uq>_s) ein Peilstrichsignal (Up) abgebender Peilstrichsignalgeber (7, 7.1, 7.2 ...) vorgesehen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Speichereinrichtung (12) mit der jeweiligen Peilrichtung (p) synchronem Vorbeilauf ihres Speicherinhaltes an einem, mit dem Ausgang des Peilstrichsignalgebers (7) verbindbaren Speichereingang (13) und einem mit dem Hellsteuerteil (4a) der Kathodenstrahlröhre (4) verbindbaren Speicherausgang (14).

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Speichereinrichtung (12) mit einem Schieberegister (18) als Speichereinheit versehen ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Speichereinrichtung (12) mit einem einzelne ausgewählte Peilstriche (P) wieder löschenden Löscheingang (21) versehen ist.

5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Speichereinrichtung (12) mit einem den gesamten Speicherinhalt löschenden Löscheingang (18.3) versehen ist.