DE2007036C3 - Rückstrahlortungsanlage mit Wiedergabe der Echosignale in kartengetreuer Darstellung auf dem Bildschirm einer Farbbildröhre - Google Patents

Description

der Farbskala vorbehalten ist, durch die Farb-Nuance der Grad der Dopplerverschiebung und damit die Annäherungsgeschwindigkeit darstellen.

Eine ähnliche Farbton-Variation steht sinngemäß für eine differenzierte Darstellung von sich mit unterschiedlicher Relativgeschwindigkeit entfernenden Objekten, denen beispielsweise der Grün-Bereich zugeteilt wird, zur Verfügung.

Signale von Objekten ohne Doppltranteil führen beispielsweise zu einer gleichmäßigen Ansteuerung dreier ,₀ FarbkuiTiponenten, so daß sich ein weißer Farbton ergibt.

Unabhängig von der bisher besprochenen Darstellung von Objekten lassen sich unter Verwendung einer weiteren Mischeinrichtung Marken zur Kennzeichnung interessierender Einzelheiten auf dem Bildschirm in beliebig wählbaren Farben zur Anzeige bringen.

Für das frequenzselektive Netzwerk zur Erkennung der Dopplerinformation ergibt sich "Js einfache Lösung ein bekannter Frequenzdiskriminator, dessen Ausgang je nach Frequenzlage der Echosignale eine positive, negative oder keine Spannung führt. Die Mischeinrichtung bildet dann daraus die gewünschte Ansteuerung der Farbkomponenten.

In einer anderen Ausführung kann das frequenzselektive Netzwerk auch aus einem Hoch- und Tiefpaß bestehen, die sich z.T. mit ihren Grenzfrequenzen überlappen können. Die Ausgangsspannungen der beiden Netzwerke gelangen nach Gleichrichtung wieder auf entsprechende Eingänge der Mischeinrichtung.

Die Mischeinrichtung besteht beispielsweise aus bekannten summen- und differenzbildenden Anordnungen aus Widerständen und Verstärkern sowie Dioden, um nur Spannungen einer bestimmten Polarität auszuwählen.

Bei der Farbbildröhre kann es sich um die aus der Fernsehtechnik bekannte Lochmaskenröhre oder um neuerdings bekanntgewordene Systeme handeln, bei denen die Farbe der Darstellung durch Ändern der Hochspannung bestimmt wird.

Da die üblichen Phosphore der Farbbildröhren relativ kurze Nachleuchtzeiten besitzen, ist eine Zwischenspeicherung der Echoinformationen für eine Auswertung der Darstellung notwendig.

Die dafür notwendigen Speichereinrichtungen können, dem bekannten Stand der Technik entsprechend, nach den verschiedensten Verfahren arbeiten. Welches gewählt wird, hängt von individuellen Gesichtspunkten ab und hat auf diese Erfindung keinen Einfluß.

In der Zeichnung ist die Erfindung mittels eines Ausführungsbeispieles näher erläuten. Es zeigt

Fig. 1 ein Prinzipschaltbild für die Verarbeitung der empfangenen Echosignale mit Diskriminatoren,

F i g. 2 ein Prinzipschaltbild für die Verarbeitung der empfangenen Echosignale mit Hoch- und Tiefpaßfiltern,

Fig. 3 die Charakteristik der Filter für die Verteilung der Dopplerinformationen und

Fig. 4 eine Ergänzung der Prinzipschaltbilder nach Fig. 1 und 2 für die Einblendung farbiger Marken. ^₁₀

Die Anzahl der Einzelsektoren einer Sonaranlage entspricht der Anzahl /1 der Signalausgänge des Empfangsteiles 1 in Fig. 1.

An jedem Signalausgang des Empfangsteiles 1 sind je ein Gleichrichter 4| bis 4„ und ein Frequenzdiskrimi- t>$ nator H₁ bis 8„ angeschlossen. Die von den Gleichrichtern 41 bis 4„ frequenzunabhängig gleichgerichteten Signale werden von einer Abtastschaltung 6 zeitlich nacheinander abgefragt und in eine Speichereinrichtung 9α eingelesen. Gleiches geschieht mit den Ausgangssignalen der Frequenzdiskriminatoren 8, deren Ausgangssignale je nach Frsquenzlagc der Empfangssignale positive oder negative Polarität haben. Über eine Abtastschaltung 7 gelangen sie in eine Speichereinrichtung 9 b. Eine Abtaststeuerung 15 synchronisiert den Abtastvorgang mit dem Einlesen in die Speichereinrichtungen 9fl und 9 b. Entsprechend den Steuersignalen eines Ablenkgenerators 14 wird die Information aus den Speichereinrichtungen 9<j und 9 b entsprechend dem Aufzeichnungs-Raster einer Farbbildröhre 12 ausgelesen, wobei in den Addier- und Subtrahierschaltungen 16 und 17 die Summe bzw. die Differenz der ausgelesenen Signale gebildet wird. Diese gelangen auf eine 2. B. als passives Widerstandsnetzwerk ausbildbare Mischeinrichtung 10, die die Signale je nach gewünschter Farbzuordnung auf die Farbkomponenten der Farbbildröhre 12 aufteilt. Die Hellsteuerverstärker H₁ bis U₃ sorgen für eine Anpassung an die Röhreneigenschaften, und eine Ablenkeinrichtung 13 erzeugt das Aufzeichnungs-Raster auf dem Bildschirm der Farbbildröhre 12.

In einer abgewandelten Ausführungsform gemäß Fig. 2 sind an jeden Signalausgang des Empfangsteiles 1 je ein Hochpaßfilter 2, bis 2„ und ein Tiefpaßfilter 3, bis 3„ angeschlossen.

Empfangene Echosignale gelangen je nach Frequenzverschiebung infolge Dopplereffektes auf die Gleichrichter 41 bis 4„ oder 5| bis 5„.

Wie bereits in Fig. 1 beschrieben, wurden die einzelnen gleichgerichteten Spannungen über Abtastschaltungen 6 und 7 mit Hilfe einer Abtaststeuerung 15 in Speichereinrichtungen 9 a und 9 b eingegeben.

Das Auslesen geschieht wieder in einer vom Aufzeichnungs-Raster auf dem Bildschirm der Farbbildröhre 12 bestimmten und über einen Ablenkgenerator 14 gesteuerten Weise. Die ausgelesenen Signale gelangen wieder auf die Mischeinrichtung 10, die die Signale, wie in Fig. 1 , der Farbbildröhre 12 zuführt.

Bei der in Fig. 2 dargestellten Dimensionierung der Filter 2 und 3 führen Echosignale ohne Dopplerinformationen zu gleichmäßiger Ansteuerung der Hellsteuerverstärker U1 bis 113, so daß sich nun eine Wiedergabe in weißem Farbton einstellt.

Aus der Darstellung in Fig. 3 ist ersichtlich, daß Unterschiede in der Höhe des Doppiers bei mehreren gleichzeitig empfangenen verschiedenen Echosignalen sich als Sättigungsunterschiede der Farben bei der Wiedergabe ausdrücken.

Fig. 4 stellt eine Erweiterung der in Fig. 1 und 2 gezeigten Prinzipschaltbilder dar, die zusätzlich Einblendungen von Marken zur Kennzeichnung von interessierenden Einzelheiten auf dem Bildschirm erlaubt.

Mit; solchen Marken können beispielsweise die Positionen von Festzeichen wie Sonarreflektoren oder anderen Navigationshilfen bzw. -hindernissen markiert werden.

Auch für Hilfsdarstellungen, wie sie aus der Radartechnik geläufig sind, eignet sich die Verwendung unterschiedlicher Farben sehr vorteilhaft. Dazu gehört auch, neben einem Einblenden von Peillinien, die Aufteilung des Bildschirmes in Entfernungszonen durch unterschiedlich gefärbte Entfernungsmeßringe, was an sich schaltungstechnisch bereits zum Stand der Technik bei Ortungsanlagen mit Wiedergabe auf Schwarzweiß-Bildschirmen gehört.

Zusätzliche Markengeber 19 dienen der Erzeugung solcher Marken. Dabei können die Marken über eine zusätzliche Mischeinrichtung 18 in ähnlicher Weise, wie schon bei der Echosignaldarstellung beschrieben, in Mischfarben von Rot über Weiß bis Grün erzeugt

werden. Ein weiterer Markengeber 19 in Fig. 4 dient nur der Erzeugung von Marken in einer der Grundfarben durch Ansteuerung einer einzelnen Farbkomponente.

Hierzu 3 BIaIt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. RückstrahJortungsanlage mit Wiedergabe der Echosignale in kartengetreuer Darstellung auf dem Bildschirm einer Farbbildröhre mit mindestens zwei Farbkomponenten und mit Hoch- bzw. Tiefpässen zur Gewinnung von Dopplerinformationen und Einrichtungen zur farblich unterschiedenen Wiedergabe der Echosignale bezüglich ihres Dopplergehaltes, dadurch gekennzeichnet, daß an jedem Signalausgang des Empfangsteiles (1) der Rücksirahlortungsanlage Gleichlichter (4_; bis 4„) und Frequen2:diskriminatoren (81 bis 8„) angeschlossen sind, wobei die von den Gleichrichtern (4. bis A_n) frequenzunabhängig gleichgerichteten Signale von einer Abtastschaltung (6) zeillich nacheinander abfragbar und in eine Speichereinheit (9„) einlesbar sind, während gleichzeitig in dergleichen Weise die Ausgangssignale der Frequenzdiskriminatoren(8) in einer Speichereinheit (9^ speicherbar sind, welche nach der Frequenzlage der Empfangssignale positive oder negative Polarität haben, worauf die Information aus den Speichereinrichtungen (9„ und 9_A) entsprechend dem Aufzeichnungs-Raster auf einer Farbbildröhre (12) auslesbar ist, wobei die Summe bzw. Differenz der ausgelesenen Signale zu bilden ist, durch welche die Signale je nach gewünschter Farbzuordnung auf die Farbkomponenten der Farbbildröhre (12) aufteilbar sind.

2. Rückstrahlortungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Abtaststeuerung (15) den Abtastvorgang mit dem Einlesen in die Speichereinrichtung synchronisiert.

3. Rückstrahlortungsanlag',e nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Hellsteuerverstärker (H₁ und 113) für eine Anpassung der Röhreneigenschaften sorgen und eine Ablenkeinrichtung (13) das Aufzeichnungsraster auf dem Bildschirm der Farbbildröhre (12) erzeugt.

4. Abgewandelte Rückstrahlortungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an jedem Signalausgang des Empfangsteiles (1) je ein Hochpaßfilter (21 bis I_n) und ein Tiefpaßfilter (3, bis 3„) angeschlossen ist.

5. Rückstrahlortungsanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie Gleichrichter (4, bis 4„) besitzt, auf die je nach Frequenzverschiebung infolge Dopplereffektes die empfangenen Echosignale gelangen.

6. Rückstrahlortungsanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Filter (2 und 3) so dimensioniert sind, daß sich bei Echosignalen ohne Dopplereffekt eine Wiedergabe in weißem Farbton einstellt.

7. Rückstrahlortungsanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß Unterschiede in der Höhe des Doppiers bei mehreren gleichzeitig empfangenen verschiedenen Echosignalen sich als Sättigungsunterschiede der Farben bei der Wiedergabe ausdrücken.

8. Rückstrahlortungsanlage nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere Markengeber (19) zur von Echosignalen unabhängigen Darstellung von Hilfskennzeichen, in Grundfarbon oder beliebigen Mischfarben, vorgesehen sind.

Die Erfindung betrifft eine Rückstrahlortungsanlage mit Wiedergabe der Echosignale in kartengetreuer Darstellung auf einer Farbbildröhre mit mindestens zwei Farbkomponenten und mit Hoch- bzw. Tiefpässen zur Gewinnung von Dopplerinformationen und Einrichtungen zur farblich unterschiedenen Wiedergabe der Echosignale bezüglich ihres Dopplergehaltes.

Fs ist bereits vorgeschlagen worden, ein Radargerät zu schaffen, das zur Kollisionswarnung und/oder Instrumenten-Blindiandung geeignet ist. Hierzu wird eine normale Kathodenstrahlröhre verwandt, bei der auf dem Anzeigeschirm einzelne, einen Raumbereich abbildende Flächenabschnitte in kleinere Flächenteile, welche den einzelnen Farben zugeordnet sind und bei ihrer synchron zur Abtastung erfolgenden Vorerregung Indexsignale auslösen, unterteilt sind, in der Weise, daß die in die Kanäle eingerührten Signale in der Reihenfolge der aufeinanderfolgenden Flächenteilfarben freigegeben werden und daß die freigegebenen Signale die sichtbare Erregung des jeweiligen Flächenabschnitts in der betreffenden Farbe beim Überstreichen des betreffenden Flächenteils auslösen.

Diese Lösung hängt in ihrer Genauigkeit von der senr präzisen Gestaltung der Kathodenstrahlröhre ab. Außerdem erfordert sie sehr viele Schaltmittel. Auch ist die Farbanzeige nicht kontinuierlich, sondern springt entsprechend der Anstrahlung der Farbflächen auf dem Schirm.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, mit verringertem Schaltmittelaufwand eine Rückstrahlortungsanlage mit Wiedergabe der Ortungsinförmationen einschließlich ihres Dopplerinhaltes und der zusätzlichen Möglichkeit zur Einblendung von farbigen Hilfsmarken zur Erleichterung der Deutung der Wiedergabe zu schaffen.

Diese Aufgabe wird erfindungsmäßig dadurch gelöst, daß in jedem Signalausgang des Empfangsteiles der Rückstrahlortungseinrichtung Gleichrichter und Frequenzdiskriminatoren angeschlossen sind, wobei die von den Gleichrichtern frequenzunabhängig gleichgerichteten Signale von einer Abtastschaltung zeitig nacheinander abfragbar und in eine Speichereinheit einlesbar sind, während gleichzeitig in der gleichen Weise die Abfragesignale der Frequenzdiskriminatoren in einer Speichereinheit speicherbar sind, welche nach der Frequenzlage der Empfangssignale positive oder negative Polarität haben, worauf die Information aus den Speichereinheiten entsprechend dem Aufzeichnungsrasterauf einer Farbbildröhre auslesbar ist, wobei die Summe bzw. die Differenz der ausgelesenen Signale zu bilden sind, durch welche die Signale je nach gewünschter Farbzuordnung auf die Farbkomponenten der Farbbildröhre aufteilbar sind.

Diese Lösung ermöglicht darüber hinaus eine Ausschöpfung der Variationsmöglichkeiten mittels Farbbildröhren. Es ist jetzt unter Zwischenschaltung einer Mischeinrichtung möglich, durch entsprechende Anregung geeigneter Farbkomponenten der Farbbildröhre jede gewünschte Mischfarbe einschließlich der Farbe Weiß zu erzeugen. Diese Mischeinrichtung verteilt die Signalspannungen entsprechend der gewünschten Farbe und den Farbwiedergabe-Kennlinien der Farbbildröhre auf die einzelnen Eingänge der Farbkomponenten.

Auch läßt sich dadurch beispielsweise bei Signalen von näherkommenden Objekten, also mit Dopplerverschiebung zu höheren Frequenzen, denen aus psychologischen Gründen vorzugsweise der Rotbereich