DE2156311A1

DE2156311A1 - Zusammenstoß-Verhütungssystem

Info

Publication number: DE2156311A1
Application number: DE19712156311
Authority: DE
Inventors: Richard Jardine Charlottesville Va. Arthur (V.StA.)
Original assignee: Sperry Rand Corp
Current assignee: Sperry Corp
Priority date: 1970-11-12
Filing date: 1971-11-12
Publication date: 1972-05-18
Also published as: US3697987A; GB1364507A; FR2113891A1; US3679987A; DE2158032A1; NL7115587A; FR2113891B1; BE775653A; FR2115964A5

Description

Patentanwälte )L HOV. ig?! *i..»₁₄

DIpLIng.C.Wallach Il303 I I

Dipl. Ing. G. Koch 13.500 Fd/r

Dr. T. Haibach
8 Mü.chen 2

Kaufir.gerstr. 8, Ta!. 24027Ö Sperry Rand Corporation, N a w York

(USA)

Zu samtnens t oß- Verhütursgs sy s tem

Die Erfindung bezieht sich auf ein Zusaausenstoß-VerhUtungssyetem zur frühzeitigen Warnung vor möglichen Zusammenstößen zwischen sich bewegenden Gegenständen und außerdem auf eine Einrichtung, dio bei Azimut-Abtaatradareyeteuen verwendbar ist, um eine Kathodenstrahlrohr-Daratellung eu erzeugen, die eine in einfacher Weise interpretierbare Panorama- oder andere Darstellung von Faktoren ergibt, die Zusammenstoß-Möglichkeiten zwischen sich bewegenden Objekten wie z, B. Schiffen anzeigen.

Verschiedene Hochfrequenz- und andere Hilfen für die Schiffsnavigation wurden mit einem gewiesen Grad von Erfolg in der Vergangenheit zur Warnung des Schiffspersonals vor möglichen Zusammenstößen zwischen Schiffen und zur Verhütung derartiger Zusammenstöße verwendet.

Von diesen Systemen waren überwachungesystem*, di· von Radar- od^r anderen Fühlern abgeleitete Seitemrinkel— Geschwindigkeits-(bearing rate-) und Entfertxungebereiche-

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(range rate-)Daten abschätzen, nicht besonders erfolgreich. Die Feststellung von kleinen Seitenwinkel^&eschvindigkeiten bei großen Entfernungen eignet sich an sich nicht für eine genaue gerätemäßige Ausführung, weil kleine Fehler zwischen aufeinanderfolgenden Seitenwinkel-Ablesungen die Genauigkeit der Vorhersage des nahesten Annäherungspunktes eine« störenden Schiffes zerstören.

Eine vielfach verwendete Technik wendet die Passier-Entfernung am nahesten Punkt der Annäherung an und kann die Verwendung von Radaranzeiger-ZeichenaufSätzen, Auswertetlachen oder fotografischen Zeichensystemen umfassen. Von diesen Systemen sind die aufwendigen fotografischen Aufzeichnungssysteme laöglicherweise die genaues ten, da nur wenige Fehler durch die Bedienungsperson eingeführt werden können. Fehler bei Funktions- oder Auswertetischen können sehr groß sein. Xm allgemeinen kann eine einzige Bedienungsperson den Gefahrengrad von nicht mehr als drei möglichen Zielen gleichzeitig genau aufzeichnen und abschätzen. Eine halbautomatische Übertragung von Radar-Daten auf Auswertetische wurde versucht, die gerätemäßige Ausführung ist jedoch aufwendig.

Entsprechend einen Grundgedanken der Erfindung umfaßt ein Zusammenatoß-VerhUtungssystem Radareinrichtungen zur Feststellung von Echos, die zu einem ersten Zeitpunkt einen ersten Po3itions-Koordinatenwert und zu einem aweiten Zeitpunkt einen zweiten Positions-Koordinatenwert elnaa beweglichen Objektes in der Näh© der Zuaamroenstoß-Varhtityiligiieinrichtung jrt sprechen, Speichervorrichtwngen scur Speieh»- rung einer Da* teilung des ersten KooTdinatenw«it*s ausa

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ersten Zeitpunkt, Auslese»tetaereinriehtun&en zum Auelesen der Speichervorriehtungen zum zveiten Zeitpunkt und zur Modifikation des ersten Koordinatenwertes mit einem vorgegebenen Faktor, und Vorrichtungen zur gleichzeitigen Darstellung von ersten und zweiten Bildern des Objektes zuta aweiten Zeitpunkt in Ausdrücken des zweiten Koordinatenwerte» und des modifizierten ersten Koordinatenwertes.

Ein bevorzugtes Aueführungsbeispiel der Erfindung verwendete eine modifisiei-te Radar-Panoramadarstellung mit einem Azimut-Abtastradarsystem. Es warnt vor störenden Schiffen und schätzt die Zusaniinenstößwahrscheinlichköit durch Anwendung des Tau-Kriteriums ab, anstatt durch Verwendung des bisherigen Kriteriums des nahe stan Ann&heruExg*- punktea. Die Verwendung dos Tau-Kriteriums scheidet Fehler in den bekannten Systemen aus, die sich aus der ungenauen Seitenwinkel- oder Peilungsmessung ergaben. Durch Sichtbetrachtung der auf einem Direktbetrachtxmgs-Kathodenetrahlrohr erscheinenden Bilder wird festgestellt, daß ein sich näherndes störendes Objekt (closing-range intruder) gefährlich ist. Als Ergebnis aufeinanderfolgender Radarbeobachtungen eines möglicherweise störenden Objektes werden zwei Bilder zu jeder Zeit auf dem Schirm das Kathodenstrahlrohres Überlagert. Ein Bild wird direkt aus den unverarbeiteten Radardaten gebildet, während das andere unter Verwendung von verarbeiteten Daten erzeugt wird, die für eine vorgegebene Speicherzeit gespeichert wurden. Die gespeicherten Daten werden aus der Speichervorrichtung mit einer Geschwindigkeit auegelesen, die sich als Funktion der Zeit; nach der die Daten gespeichert wurden, ändert. Die Datan werden, wenn sie so ausgelesen werden, mit einer speslel-

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BAD ORIGlMAL

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len Abgrenzung als überlagertes Bild auf dem Kathodenstrahl rohr-Schirm dargestellt. Das Abgrenzung.«?symbol wird zuasu«- men mi'fe jedem unbearbeiteten Zielbild erzeugt und ergibt ei nen Bezugswert für jedes derartige unbearbeitete Radar-Ziel bild. Eine relative Entfernungs- oder Asiiaut~Bewegung· zwischen dem unverarbeiteten Radar-Zielbild und dem synthetischen Bezugswert oder der Markierung ergibt eine Möglichkeit zur Abschätzung der Gefahreneigenschaften eines stören den Schiffes. Wenn das unverarbeitete Radar-Zielbild der Markierung nacheilt, ist nicht anzunehmen, daß das untersuchte Schiff eine Zueammenstbßgefahr darstellt; wenn das unverarbeitete Radar-Zielbild auf der Markierung liegt oder sich vor dieser bewegt, stellt das untersuchte Schiff eine tatsächliche Zusammen«toßgefahr dar. Andere Beziehungen zwischen den Bildern zeigen andere Gefahrengrade oder Ongefährlichkeitsgrade an.

Entsprechend einem anderen Grundgedanken der Erfindung umfaßt die Radareinrichtung Kathodenstrahl-Anzeigevorrichtucgen, wobei ein Objekt-Echosignal durch Erzeugung eines Bildes auf dem Schirm der Anzeigevorrichtung in Ausdrücken der Entfernung und der Peil-Koordinaten des Objekts darge- _ stellt wird und wobei die Radareinrichtung Berelchs-Syn-™ chroGieiereinrichtungen einschließt, die Synchronieier«ignala zur Synchronisation des Eeginns

zur Ablenkung des Kathodenstrahl relativ zum Anzeigeechlro /SntrexTLung

/SntrexTLung
in del* liefert, sowie Antennenwinkel-Abnehmervorarlcfci·- tungen zur Synchronisation des Beginne der Ablenkung du» Kathodenstrahle relativ zum Anzeige schirm in der Peilrieb.« tung umfaßt, und wobei die Vorrichtung weiterhin folgende Teile umfaOts Mittel zur Intensivierung des Kathodenstrahl· mit Speichervorrichtungen, die Elektron.«natrßlil-»Projektione-

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einrichtungen, Fangelektroden mit Elektronenspeicherelgenschaften und Elektrodenanordnungen zur Verstärkung eines Elektronenstrahls von den Elektronenstrahl-Projektionseinrichtungen einschließen; von den Antennenrichtungs-Aufnehmeneinrichtungen gesteuerte Vorrichtungen zur Zuführung des Echos an die Elektrodenanordnungen zur Verstärkung des Elektronenstrahls der Speichervorrichtung©^ während einer ersten Abtastung der Antenne, erste Ablenksteuereinrichtun-

Snfcfernungs-

gen zur Lieferung eines / Ablenkfeldas mit iaa wesentlichen konstanter Amplitude in dem Bereich zwischen den Projektionseinrichtungen und den Fangelektroden zur Anordnung des intensivierten Elektronenstrahls in bezug auf die Fangelektrode entsprechend der Entfernung des Ziels während der ersten Abtastung der Antenne, zwaite Ablenk-Steuereinrichtungen, die mit den Antennen-Hlchtungsaufisehmereinrichtungen zusammenwirken, um ein sägftssahnfÖrmiges Peilungs-Ablenkfeld in dem Bereich mit im wesentlichen konstanter Amplitude zu liefern, von den Anteimen-Riehtungsaufnehmereinrichiungen gesteuerte Mittel zum Auslesen aus den Fangelektroden während auf die erste Abtastung folgender Abtastungen der Antenne, mit den ersten Ablenkoinrichttmgen zusammenwirkende Mittel zur Lieferung eines sägözahnförmigen Bereichs-Ablenkfeldes in dem Beraich mit anwachsender Amplitude während' der aufeinanderfolgenden Abtastzyklen, und Einrichtungen zur Weiterleitung eines Ausgangs der Ausleseeinrichtungen zur Verstärkung des Kathodenstrahls der Kathodenstrahl-Anzeigevorrichtungen.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben »ich aus den Unteransprtichen,

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BAD ORIGINAL

Die Erfindung wird int folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels noch weiter erläutert.

In den Zeichnungen zeigen:

Fig, 1 A, 1 B, 1 C und 1 Ώ zusammen ein elektrisches Schaltbild der Vorrichtung}

Fig. 2 eine alternative Anzeigevorrichtung zur Verwendung in der Vorrichtung nach Fig. 1 D;

Fig. 3 eine alternative Anordnung eines Teile dar Schaltung nach dan Figuren 1 C und 1 D;

Fig. h und k A mechanische Einzelheiten einer Speichervorrichtung t die in Fig. 3 verwendet wird;

Fig. 5 Einzelheiten eines mechanischen Elementes der Vorrichtung nach Fig. 1 I);

Fig. 6 eine graphische Darstellung sur Erläuterung der Zeitsteuerung des Betriebs der Bauteile der Vorrichtung nach den Figure« I A, 1 E_t T C-«. 1 D und 5;

Fig» 7 eine graphische Darstellung zur Erläuterung des Betriebe der Vorrichtung n&ch. den Figuren 1 A₁ 1 B, IC und 1 D;

Fig. 8 eine Zeichnung, dio die von aertr Vorricktwn«

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^ßAD OBlGiNAL

erzeugte Darstellung szeigt,

In der Vorrichtung nach den Figuren 1 A, 1 B, IC und 1 D werden bestimmte übliche Signale von einem Azinnst-Ab— tastradarsystem abgeleitet, das von der Art ist, die vielfach für Schiffs~Navigationszwecke vorwendet wird und eine P- oder Panoramaanzeige von Hindernissen liefert. Es iet zu erkennen, daß diese Signale an drei Leitungen 1, 2 und 3 geliefert werden. Die Leitung 1 nach Fig. 1 A überträgt übliche Radar-Echosignale von dem (nicht gezeigten) Impulsradarempfänger in die Signalverarbeitungsvorrichtung«. Die Leitung 2, ebenfalls in Fig. 1 A, liofax't Synchronisieroder Zeitsteuerimpulse von dem üblichen Radarsynchronieierer (nicht gezeigt), während die Leitung 3 nach Fig. 1 D normalerweise eine Mehrleit^reinrichtmig.ist und mit dem Mehrdraht-Ausgang eines üblichen Synchron-Funkticnsempfängers verbunden ist, der normalerweise als Quelle für Antennen-Azimut-Richtungsdaten bei Schiffs- oder anderen Azimut-Abtastradarsystennon verwendet vird. Obwohl ee üblich ist, eine derartige Abtastantenne kontinuierlich über einen 36o°-Azimut-3ereich zu drehen, ist es außerdem möglich, das neuartige Datenverarbeitungssyatem mit einem kleineren Antennenwinkelbereich zu betreiben, wie z. B. bei Systemen, die versetzte Panoramadareteilungen erzeugen.

Es ist aus den Figuren 1 A - 1 D zu erkennen, daß die Signalverarbeitungvorrichtung bestimmte Steuerelement« umfaßt und außerdem zwei Speicher- oder Signalverarbeitung«* kanalθ einschließt, die die Radardaten verarbeiten. Ein erster Speicherkanal mit einer Speicherröhre St (Fig. 1 C) beginnt an der Stelle, an dar eine Leitung 5 in Fig. 1 A

2 o a c 21 / ο 7 ο;-:

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— ο —

von einer Anzapfung 8a eines Widerstandes 8 abzweigt, der längs einer Leistung»Versorgung k angeschaltet ist* Es ist außerdem zu erkennen, daß ein «weiter Spoicherkanal mit eine Speicherröhre S2 (Fig. 1 C) an einer Stelle beginnt, an der eine Leitung 5a in Fig. 1 A von der Anzapfung 8ä abzweigt, die der LeistungsVersorgung k augeordnet ist.

Bei Betrachtung des ersten Signalvsrarbeitungs- oder Speicherkanals ist zu erkennen, daß. die Leitung 5 mit einem üblichen Integrator 6 (Fig. 1 A) verbunden ist, der ein positiv ansteigendes Sägezahnsignal erasugt, wenn er ausgelöst oder rückgestellt wird, und zwar durch einen Impuls, der an einer Rtickstelleitung 7 erscheint. Das Auftreten eines derartigen Rückstellsignals an der Leitung 7 wird durch eine Ruckstell-Leistungsversor^ung 9 (TIg. 1 A) und Insbesondere durch den Zustand einer Rucks teils teuerung (Fig. 1 A) bestimmt, wie es weiter unt&n erläutert wird. Der Aiisgang des Integrators 6 wird einem Ende eines Potentiometers 11 (Fig. 1 A) zugeführt, dessen entgegengesetzten Ende geerdet ist. Es ist aus Fig. 1 A zu erkennen, daß die Anzapfung 12 de3 Potentiometers 11 so angeordnet ist, daß sie synchron mit einer Anzapfung 12a eines entsprechenden Potentiometers 11a bevegt wird, das sich in dem zweiten SignalVerarbeitungskanal befindet, und zwar mit Hilfe einer mechanischen Verbindung 13.

An dem-ersten Signalverarbeitungskanal ist weiterhin zu erkennen, daß die Anzapfung 12 den integrierten Ausgang an einen zweiten Integrator I^ (Fig. 1 B) liefert, wenn dies durch eine Integratorsteuerung 91 nach Fig. 1 B ermöglicht wird. Der Integrator 1^ weist zwei zusätzliche

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»Λ -· 'ί'Ι

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Eingänge auf, wobei der erste Eingang aus einer Loistungsquelle 15 (Fig. 1 A) über eine Abzweigleitung 16 zugeführt wird. Der zweite Eingang des Integrators 14 ist ein Rück«·
stallimpuls-, der über eine Abzweigleitung 17 und did Leitung 2 von dee Synchronisierer des Radarsystems zugeführt wird. Der integrierte Ausgang dee Integrators 6 wird weiterhin
durch den Integrator i4 modifiziert, falls erforderlich in einen Verstärker 18 (Fig. 1 C) verstärkt und axt Ablenkeinrichtungen 19 der Kathodenstrahl™Speicherröhre SI geliefert« In dem in Fig. 1 C gezeigten Fall ist die Ablenkeinrichtung

19 eine übliche stationäre magnetische Ablenkspule, obwohl andere Blektrononstrahl-Ablenkeinrichtungen verwendet werden können. Die Ablenkspule 19 stellt eine relativ schnelle oder Bereiche-Abtastung eines Elektronenstrahls bei dessen Intensivierung über eine Speichorfläche sicher, die mit der Fangelektrode 20 an einem Ende der Speicherröhre S1 in Fig. 1 C verbunden ist. Üb eine relativ langsame oder Antennen-Richtungsabtastung über die Flache der Fangelektrode

20 unter rechten Winkeln zu der durch die Ablenkspule 19
erzeugten Abtastung zu liefern, ist eine Ablenkspule 21
vorgesehen, wie weiter unten erklärt wird. Entsprechend
führt dar Elektronenstrahl bei Intensivierung eine Raster- oder B-Daretallungsabtastung Über die Spelcherflache der
Fangelektrode 20 aus.

Der zweite SignalVerarbeitung«- oder Speicherkanal be» ginnt in Fig. 1 A tait der Leitung 5a, die von detu Widerstand 8 und der Anzapfung 8a abzweigt, wobei die Leitung 5* »it
einem Integrator 6a verbunden ist, der gleich dem Integrator 6 des ersten Kanals ist. Der Integrator 6a erzeugt ein positiv anwachsendes Sägezahnsignal, wenn er durch einen
Impuls getriggert oder rückgestellt wird, d©r auf einer

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BAD ORIGINAL

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Rückstellentung 7a awfgr*md der Wirkung der Rückotellateu»- rung 10 auftritt. Der Ausgang des Int-ögratcrs 6a wird einem Ende des Potentiometers 11a zugeführt, dessen entgegengesetztes Ende geerdet ist.

Die einstellbare Abtastung 12a liefert dem integrierten Eingang über die Integratorsteuerung 91 nach. Fig. T B an einen zweiten Integrator i4a, der gleich dem Integere tor 14 iet. Der Integrator i4a hat ebenso wie der- Integrator I^ des ersten Verarbeitungskaaals zwei weitere Eingänge, wobei der erste Eingang kontinuierlich über die Abzweigleitung i6a von der Leistungsversorgnng 15 gespeist wird. Dar zweite Eingang des Integrators i4a ist ein Ruckstellimpuls, der Über eine Abzweigleitung 17a und die Leitung 2 von dam Radarsystem-Synchronisierer geliefert wird. Das integrierte, über die Steuerung 91 von dem Integrator 6a empfangene Signal wird weiter durch den Integrator i4a modifiziert und verstärkt und über einen Verstärker 18a nach Fig. 1 C an die Ablenkspule 19a der zweiten Kathodenstrahl-Speicherröhre 32 geführt. Die Ablenkspule 19a arbeitet in gleicher Weise wie die Ablenkspule 19 der Speicherröhre SI und liefert eine relativ schnalle Bereichsabtastung bei Vorhandensein eines Elektronenstrahla über eine Speicherflache, dl© mit einer Fangelaktrode 20a verbunden ist, die sich an einem Ende der zweiten Kathodenatr&hl-Spsicherröhre S2 befindet. Ua wiederum eine relativ langsame oder Antennen— rlchtungs-Ablenkung über die Fangelektrode 20a unter rechten Vinkeln zur durch die Ablenkspule 19a erzeugten Abtastung zu erzeugen, iet die Ablenkspule 21a vorgesehen. Entsprechend wird der Elektronenstrahl bei Intensivierung in einer Raster- oder B-Art über die SpeiehefflScfc.* abgelenkt.

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BAD ORiGINAL

Zur Erregung der Antennenrichtungs-Ablenkspulen 21 und 21ε. werden Synchro-Antennenriehtungssignale von der Antennenabtastung über die Leitung 3 nach Fig. 1 D an einen üblichen Transformator-Stauersyiichro 13 geliefert, der über eine Welle 25 mit einem Servomotor 23 verbunden ist. Jeder Fehl er signa lens gang· an einer Leitung Zk des Synchros 13 wird beispieleweise an einen Sarvoverstärker 22 geliefert, um zu bewirken, daß der Servomotor 23 den Transformatorsynchro 13 neu einstellt, so daß dieser genau d&r Radarabtastantenne folgt. Entsprechend t'olg-an die ebenfalls von dem Servomotor 23 angetriebenen Wellen 2.5a» 25b und 25c ebenfalls in synchronisierter Weise der Antennenabtast-Steilung.

Die Welle 25a nach Fig, 1 D treibt eine drehbare Anzapfung 26a eines Potentiometers 26 an, wobei das Potentiometer 26 parallel an eine Quelle 27 für eine konstante einseitig gerichtete Spannung angeschaltet ist. Jeweils einmal während jedes Drehzyklus dar Anzapfung 26a wird ein Zyklus einer SägeZahnschwingung von einer Leitung 28 Über die jeweiligen Addierer 29 und 29a (Fig. 1 D) und dann an die Azimut-Ablenkspulen 21 und 21a der jeweiligen Speicherröhren S1 und S2 geliefert. Den Addierern 29 und 29a wird zusätzlich jeweils ein relativ klöines Osziilatoreignal von einem Balkenoszillator 30 (Fig. 1 D) zugeführt, ußd zwar in Abhängigkeit von der Wirkung einer Balkensteuerung 31 (Fig. 1 D)", wie es weiter unten ei'lüutert wird. Si© Balkenschwingungs-Spannung wird bsiepielsweise der Aasinnit-Ablenkspannung innerhalb des Addierers 29 hintuaddiert, und das zusasimengesetstei Signal wird in des* Ablenkspule 21 nach Fig. 1 C verwendet.* ' " ' ■ -~

BAD ORIGINAL

Es ist zu erkennen, daß die Betriebsweise des ersten und zweiten Signalverarbeitungekanals teilweise durch eine Gruppe von Steuerschaltungen gesteuert wird, von denen einige direkt der Betriebsweise der SpeieherrÖhren S1 und S2 zugeordnet sind. Diese Elemente schließen eine Rückstellsteuerung 10 nach Fig. 1 A, die Integratorsteuerung 91, eine Schreib-Steuerung 33 und eine Fangelektroden-Steu-βrung 53 nach Fig. 1 B, eine Löschsteuerung 3^ und eine Lese-Steuerung 35 nach Fig. 1 C und die Balkensteuerung 31 nach Fig. 1 D ein. Jede derartige Steuerschaltung verwendet eine oder mehrere Schaltelemente, die aus Einfach« heitsgründen als Relaiselemente gezeigt sind und durch die Vorrichtung 90 nach den Figuren 1 D und 5 gesteuert werden. Die Vorrichtung 90 bildet eine Antennenrichtungsaufnehsaereinrichtung, wie es weiter unten beschrieben wird. Es ist verständlich, daß die Stellungen der ReIalsschaltarme, wie sie in den.Figuren 1 A, 1 B, IC und 1 D gezeigt sind, willkürlich der Situation entsprechen; in der die Vorrichtung 90 bewirkt, daß eine Information in die Speicherröhre S1 eingelesen wird und daß eine Information aus der Speicherröhre S2 ausgelesen wird. Dieser Zeitpunkt ist durch die Linie A-A nach Fig. 6 dargestellt, wie es weiter unten erläutert wird.

Die Rücketeilsteuerung 10 nach Fig. 1 A umfaßt zwei Relaisschalter nit jeweiligen Magnetspulen 36 und 37 und mit zugehörigen Relais-Schal tk on takt arisen j6& und 37a· Der Kontaktarm j6& ist durch eine Feder 36b gegen den Ruhekontakt 36d vorgespannt und wird durch Erregung der Magnetspule 36 in Kontakt mit dem Arbeitskontakt 36c gebrecht, wenn eine Spannung von der Vorrichtung 90 an den Anschluß 36e angelegt wird. Eine momentane Erregung der Magnetspule

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BAD ORIGfNAL

36 oder 37 liefert jeweils einen Rückstellimpuls an den Integrator 6 bzw. 6a. Es ist für den Fachmann erkennbar, daß Halbleiter- oder andere Schalter anstelle der Relais der Rucksteilsteuerung 10 verwendet werden können. In gleicher Weise können derartige Schalter in den noch zu beschreibenden Steuerschaltungen 31» 33» 3^» 35» 53 und 91 verwendet werden.

Die Integratorsteuerung 91 nach Fig. 1 B steuert, wie es oben erwähnt wurde, die Eingänge an die Integratoren lh und i4a. Die Integratorsteuerung 91 umfaßt Relais-Schaltelemente mit S_chaltkontaktarmen 9k und 95· Im ersten Kanal des Systems arbeitet der Schalterkontaktarea 9^ mit einer Feder 96 und einer Magnetspule 98 zusammen. Die Magnetspule 98 sieht den Kontaktarm 9^ in Berührung mit einem Arbeitskontakt 9km. _f wenn ein Signal von der Vorrichtung 90 nach Flg. 5 an einen Anschluß 92 angelegt wird. Bei NichtVorhandensein eines derartigen Signale zieht die Feder 96 den Kontaktarm 9k in Berührung mit dem Ruhekontakt

Das zweite Relaiselement in der Integratorsteuerung 91 arbeitet in gleicher Weise, ergibt ,jedoch Verbindungen in umgekehrter Richtung in dem zweiten Kanal des Systeme und weist «inen Schalterkontaktarm 95 auf, der mit einer Feder 97 Busantsenwirkt. Eine Magnetspule 99 zieht den Kontaktarm 95 In Berufung mit ainem Ruhekontakt 95b, wenn ein Signal von der Vorrichtung 90 nach Fig. 5 an einen Anschluß 93 angelegt wird. Bei NichtVorhandensein eines derartigen Signals zieht dl· Feder 97 den Kontaktarm 95 an den Arbeltekontakt 95a, so daß Signale von dem Integrator 6a in den Integrator i4a fließen können.

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Die Schreibsteuerung 33 nach Fig. 1 D umfaßt ein Relais-Schal telement mit jeweils entgegengesetzten Magnetspulen 39 und 39a zur Steuerung eines Relaia-Sehaltkoataktarme 4i, der kapazitiv mit der Leitung 1 verbunden und an die Leistungsversorgung 67 angeschaltet iet. Der Schaltkontaktarm 41 wirkt mit zwei Arbeitskon takten 4ia ixad 4ie zusammen, die durch einen Ruhekontakt 4ib getrennt sind. Zwei Fedean42 und 42a zentrieren die Stellung de? Schaltkontaktarms 41 auf dem Ruhekontakt 41b, wobei eine Betätigung der Magnetspule 39 durch ein Signal vor der Vorrieh-P tung 90 nach Fig. 5 an dem Anschluß 43 eine Bewegung des Schaltkon takt arnsa 41 in Berührung mit d©m Anschluß 41a bewirkt« wie dies dargestellt ist. Andererseits bewirkt eine Erregung der Magnetspule 39a durch ein Signal von der Torrichtung nach Fig. 5» das an den Anschluß 44 angelegt wird, eine Bewegung dea Schaltkontaktarms 41 zu dem Kontakt 4ic. Der durch die Leitung 1 ait dem Radarsystem-Empfanger verbundene Schaltkontaktarm 4i liefert somit Ziel-Echo-Irapulse und außerdem eine Spannung von dor Leistungsversorgung 67 entweder Über eine Leitung 45 und den Anschluß D an eine Schreib-Stetierelektr-ode "*"R der Speicherröhre SI nach Fig. 1 C oder über eine Leitung 45a t&nd den Anschluß G an eine Schraib-Steuerelektrode WR der Speicherröhre S2 nach Fig. 1 C. Die Betätigung des Schaltkontaktarms 41 liefert somit Radar-Videosignale und außerdem eine Schreib-Spannung von der L<ai 3tungsVersorgung 27 und ermöglicht das Einschreiben des Radar--Videosignals in die Speicherröhre S1 oder in die Röhre S2_t wenn Steuereignale an den jeweiligen Anschlüssen 43 oder 44 auftreten. Der Schaltkontaktarm 41 ruht auf dem Ruhekontakt 4ih» wenn kein Schreib-Steuersignal vorhanden ist.

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BAD ORJGJ_NAL

Venn die Schreib-Funktios durch die Speicherröhre S1 oder S2 nach Fig. 1 C durchgeführt wird, ist es außerdem erforderlich, daß die positive Spannung der jeweiligen Fangelektrode 20 oder 20a beträchtlich üb©r den normalen positiven Nenn-Spannuagspegel angehoben wird. Zu diesem Zweck ist die Fangelektroden-Steuerung 53 nach Fig. 1 3 tsit einem zweipoligen Urasehaltsyste» versehen, das die beiden Schaltkontaktarme 3§ und 38a urafaßt, dia durch zwei Magnetspulen 46 und 46a betätigt und über &lii® mechanische Verbindung 3² verbunden sind» Bei dieser Aaordnung werden erste und zweite Loistungsveraorgungen 15a und 15b abwechselnd mit den jeweiligen Speicher~FG.ngßIokfcrod©n 20 und 20a verbunden. Die Fangelektrodeneteuerung 53 schließt jeweils entgegengesetzte Magnetspuien 46 und 46a rar Steuerung der Schaltkontaktarme 38 und 38a ein« Dor Schaltkontaktarm 33 arbeitet mit zwei Arbeitskontakten 40 χχηά 40a zusammen, während der Schaltkontaktarsa 38» mit zwei Arbeitskontakten 40a und 4Ob zusammenwirkt. Eine Erregung der Hagnetspule durch »in Signal von der Vorrichtung 90 nach Fig. 5_f das an einen Anschluß 88 nach Fig. 1 B angelegt wird, bewirkt, daß die Schaltkontaktarme 38 bzw. 38a sich in Kontakt mit den Kontakten 40 bzw. 40a bewegen, wia dies dargestellt ist. Andererseits bewirkt eine Erregung der Magnetspule 46a durch ein an einen Anschluß 89 nach Fig. 1 B angelegtes und von der Vorrichtung 90 nach Fig. 5 geliefertes Signal eine Bewegung dar Schaltkontaktarm© 38 bzw. 38a in Berührung tait den Eontakten 40a bzw. 40b. Der entweder mit dem Kontakt 40 oder dem Kontakt 40a verbundene Schaltkontaktarm 38 liefert abwechselnd eine für die Leistungaver3orgung 15a. oder für die Leistung»Versorgung 15b charakteristische Spannung über eine Leitung 58 in Fig. 1 C an die Fangel aktrode 20.

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Der abwechselnd mit dem Kontakt 40a oder dem Kontakt 40b verbundene Schaltkontaktarra 38a liefert abwechselnd für die Leistungsversorgung 15b oder die Le is tungs-s ©rsorgung 15a charakteristische Spannungen über eine Leitung 58a Fig. 1 C an die F^ngelektrode 20a der Speicherröhre S2.

Die Lasersteuerung 34 stach Flg. 1 C umfaßt ein Relaisoder Schalterelement mit jeweils csntgegengesetzten Magnetspulen 47 bzw. 48 zur Steuerung eines Schaltkontaktarras 49. Der Schaltkontaktarra 49 wirkt mit zwei Arbeitskontakten 49a bzw. 49c zusammen, die mit Abstand von einem in dar Mitte angeordneten Ruhekontakt 49b angeordnet sind. Zwei Federn 50 und 50a zentrieren die Stellung des Schaltkontaktarne 49 auf den Ruhekontakt 49b, eine Bregung der Magnetspule 4? durch ein an einen Anschluß 5t nach Fig. 1 C angelegtes Signal von der Vorrichtung 90 nach Fig. 5, bewirkt jedoch eine Bewegung des Schaltkontaktarms 49 zu dem Kontakt 49a« Andererseite bewirkt eine Erregung der entgegengesetzten Magnetspule 48 durch ein an einen Anschluß 52 nach Fig. 1 C angelegtes Signal von der Vorrichtung 90 nach Fig. 5 eine Bewegung des Schaltkontaktanas 49 an den Kontakt 49c. Der mit der LiSsch-Leistungeveraorgung 54 verbundene Schal tkontaktam 49 kann eine Spannung über eine Leitung 55 oder «in« Leitung 55a an die Anschlüsse E bzw. F führen, um die Elektronen«trahl-Löech- oder überfIutungs-Steuergitter ER in den Speicherröhren S1 bzw. S2 zu betätigen.

Die Lese-Steuerung 35 nach Fig» 1 C ist eine kompliziertere Relais-Vorrichtung zum Schalten von Lese-Ausgängen von den Speicherröhren S1 und S2 sowie zum Anschalten von Lese» Steuereingängen an diese Röhren. Es sind zwei Zustände für

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die Lesesteuerung 35 gegeben, so daß diese einen Relais-Schaltkontaktarn 60 einschließt, der mit einem Kontakt 60b in Berührung steht, venn ein Anschluß 63 und eine Magnetspule 6i durch die Vorrichtung 90 nach Fig. 5 erregt wird. Andererseits wird der Kontaktarm 60 nach Fig. 1 C aufgrund einer Feder 62 automatisch in Berührung mit dem Kontakt 60a gebracht. Der Relais-Schaltkontaktarm 60 ist mit der Lese-Leistuegsversorgung 6k verbunden und kann somit eine

Spannung über den Kontakt 60a oder 60b liefern, um die jeweiligen Lese-Steuerelektroden RE der Speicherröhre S1 oder der Speicherröhre S2 zu betätigen. {

Die Lese-Steuerung 35 bat eine zweite Aufgabe, die in Fig. 1 C durch einen Umscha1tkontaktarm 66 erfüllt wird, der über eine mechanische Verbindung 65 mit dem Kontaktarm 60 verbunden ist, so daß er sich synchron mit diesem Kontaktarm unter der Virkung der Magnetspule 61 oder der Feder 62 bewegt* Der Kontaktarm 66. wird durch die Wirkung der Fader 62 in Kontakt mit dem Kontakt 66a gebracht und wird in Berührung mit dem Kontakt 66b gebracht, wenn die Magnetspule 61 wie oben betätigt wird. Dar Schaltkontaktarm 66 ermöglicht das Auslesen von Ladungen, die auf der Speicheroberfläche der Fangelektrode 20 der Speicherröhre S1 oder auf der Fangelektrode 20a de Röhre S2 vorhanden sind, wobei das Auslesen von der Stellung des Schaltkontaktarme 66 abhängt. Das jeweils an dem Kontaktarm 66 auftratende Signal wird kapazitiv einem monostabilen Multivibrator 68 nach Fig. 1 D oder einer anderen ähnlichen Schaltung stur Formung oder Wiedererneuerung eines standardisierten Fangelektrodeniaspttlees zugeführt, dar über eine S'ommi<»raehaJL~ tang 69, eine Leitung 70 und einen. Anschluß A an das Ixttox-

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* ■ t-

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sivlertragegitter 71& «ines Üblichen P&nor&ina- oder P-K&tliodenetrahl-Radardaratellungerohres 71 nach Fig, 1 Ό anmeldet wird* Σ^ sei bemerkt, daß Echosignal* von dem Radareaspf än#er über die Leitungen 1 und 72 und außerdem über die Schaltung 69 nach Flg. 1 D an das Imteiisivie-rungsgitter 71a geführt werden. Die üblichen Spannungen werden in üblicher Weise an die anderen üblichen Elektroden des Panoramaröhre« 71 von änderen (nicht geEelßten) LeiatungaVersorgungen zsiigef führt.

Das Panorama-Barstellungerohr 71 «acfo Fig..1 D wird IP Im übrigen in üblicher Weise betrieben und weist ein bares magnetisches Elektronenstrahlablenkjoch oder ctlnfe Spule lh auf, die um die Achso des Rohras 71 rait Hilfe eines Getriebe« 75, 75a gedreht wird, das von der Well» 25b (und damit toe de» Motor 23) angetrieben wird, 30 daß da« Jscfc Th »ich genau synchron mit der Radarantenne bewegt. De« Joch 7k wird eine sSgetzahn?öraig« Borelcha- oder Radial-Ablenkschwingungefora über einen Anschluß B und «in Etirsten- «yetem 1/6 Ton einexa üblichen Bereichs-Ablenkgenerator 77 gegebeneufalle nach Verstärkung durch einen Verstärker 78 zugeführt« Der Bereichs-Ablenkgenerator 77 wird durch Iw·* pule· gesteuert, die an d«in Leitungen 2 usd 70a von des S&* dar 87s tea-Synchronisier er in üblicher Veise zugertihrt w«rfSoi£

Die Mittel zur Liftfenjng einer
kierung auf be stinket en Zielblldern iicafaeaon den Balken- oder Peilrlchtunga-Markieriangsoyiillator 30, und die Bal~ kensteuerung ?-1 (Fig. 1 D) , die zusammen mit dets Addierern 29 und 29a arbultan, wie es weiter oben erwHh?ii; wizx-ciö. Der* Bc.lkenoeaillstor 30 kann ein einfache!' Slminoa^illator sei», dö.r beispielsweise eine ele'rtriacha Schwingung mit 500 FSs IJ.afert, Die BaIkenschwingun^ön werden im Relais-»Schalticon-

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takterm 80 zur Zuführung entweder Über eine Leitung 33 oder eine Leitung 83» an einen der Addierer 29 oder 29a smgeführt, wie es weiter oben erwähnt wurde« Der Kontaktara 80 wird mit Hilfe einer Feder in Berührung mit einem Kontakt 80b vorgespannt. Wenn jedoch ein Sigaal an einem Anschluß 82 von der Vorrichtung 90 »ach Fig. 5 die Magnetspule 81 nach Fig. 1 D erregt, wird d«r Kontaktarm 80 srn o.lrien Kon» takt 80a bewogt.

Ee ist für den Fachmann verständlich, daß die Speiehör-Kathodenstrahlröhren S1 und S2 gleiche Eigenschaften haben, daß jedoch ein breiter Aüswehlbereich für derartige E8hreJs gegeben ist, die verschiedene Eloktz-odonawsbiSdüngen zur Alisführung der Schreib-Laae- und Löechfuxiktlonen ira wesentlichen auf gleiche Weise aufweisen können* Zusätzliche Elektroden sind in manchen Fällen vorgesehen» mn den Betrieb dor oben erwähnten wesentlichen Elektroden a.u unterstützen; bei bestimmten Arten von Speicherröhre*! können die Elektroden in bestimmter Woie© anders angeordnet soln> Bei·« epielsweise kann das Ladttngasnistdr auf eine Seite ©ines Fangel«ktrodenrast©rs durch einen ei'sten Elektronenstrahl aufgebracht werden und von der anderen Seite das Rasters durch einen zweiten, entgegengesetzt gerichteten U otrahl abgelesen werden. Es iat außerdem voire-tändlich« ein weiter Bereich von Anordnungen für die ZufUhnmg von Lösch-, Auslese- und andarem Potentialen in der Technik bekannt sind und daher an dieses* Stelle nicht ausführlich beschrieben werden müseon. Weiterhin kann die Erfindung reit Erfolg unter Verwendung von anderen Arten ^οά Speicher-Bedien, wie je. B. digitalen SpelcheranordHuagen oder Video»· pingaetspoicherbaiid, ausgeführt werden. Sntsprechend sind

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die durch die Speicherröhren St und S2 dargestellten Formen nach Fig. 1 C lediglich eine repräsentative Darstellung einer Vielzahl von Formen, die erfolgreich als Spaichervorrichtungen verwendet werden können.

Vie es weiter oben erwähnt wurde, können verschiedene Arten von Kathodenstrahl-Speicherröhrsn als Speicherelemente SI und S2 nach Fig. 1 C verwendet warden, die verschiedene Spannungssätzö für die Lösch-, Schreib- und L©safunktionen erfordern. Bei einer typischen Röhre, dia hier als Beispiel genannt werden soll, wird an das erste oder ψ Signal-Gitter (dae mit dem Anschluß D oder 6 verbundene Gittex) ein Spannungspegel von ungefähr -30 V für alle Funktionen angelegt» Wenn es erwünscht ist, das erste Gitter anaf -50 V während der Schreibfunktion abzusenken, kann ein Schalten einer derartigen Sp&nmsiag: in einer für den Fachmann einfachen Weise unter Verwendung von Scbaltvorrichtungen der allgemein in Fig. 1 geseilten Art durchgeführt werden. Die Beschleunigarelektrode der Speicherröhre kann konstant auf + 300 V gehalten werden» Wenn ein Fokussierungsgitter vorgesehen ist, kamst es auf + 230 V gehalten werden. Das vierte oder übliche Haschengitter kann beispielsweise auf + 450 V gehalten worden. Die Famgelektroden 20 und 20a werden während der Schreib-Phaae auf beispielsweise + 250 V und während der Lese- und L8schfunktionen auf einer Nennspannung in der Größenordnung: von + 10 V gehalten.

Die Betriebswelse der Vorrichtung ist aus de«, vorstehenden Ausführungen unter Beaa^nahniö auf Fig. 5 und insbesondere auf Fig. 6 verständlich, die die relativen Zeitbeziehungen der Lösch-, Schreib- und Leaefunktionen für

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die Speicherröhren Sf und S2 nach FIg, 1 C unter Bezugnahme auf Zeitabschnitte 1 - 13 erläutert, die den Beginn der ersten Abtastung der Antenne über 3&0 , den Beginn dar zweiten 3^0 -Antennenabtastung usv. darstellen. Die graphischen Darstellungen auf der rechten Seite .jedes dsr Sysnbola £1 und S2 stellen die Zeitsteuerung der Funktionen dar (die vertikalen Ordinaten der die graphische Darstellung bildenden Blöcke habon keine andere Bedeutung als die, (anzuzeigen, daß eine spezielle Funktion ausgeführt wird). Aus Fig. 6 ist au erkennen, daß die Funktionen zykJ.isch durchgeführt werden, wobei sich das Programs alle acht Antennenabtastungen wiederholt. Die Wahl von zwanzig oder einer anderen Anzahl von Abtastungen für den Zyklus kann sich unter bestimmten Umst&nden als zweckmäßig -srweiäsn, und der kürzere Zyklus von acht Abtastungen iet lediglich aus Zveekniäßigkeit«gründen dargestellt. Beginnt man -willkürlich mit dem Beginn der ersten Antennenabtastung, so ist zu erkennen, daß dl« Fangelektrod© 20 der Röhre S1 nach Fig. 1 C für vier Antennenabtastungen oder -Schwenkungen ausgelesen wird, wobei der Integrator 6 vorhaar ssurückgesteilt wurde (Fig. 1 A). Am Beginn der fünften Antennenabtastung wird das Lösdi-Elektrodonsystem der Rö'bre S1 nach Fig. 1 C für eine Antennenabtastung oder einen Tall davon aktiviert« Die Fangelektrode 20 wird somit unmittelbar vor dem Beginn des JSlnschreibens von Signalen von der Leitung ^5 auf die Speicheroborfläche der Fangelektrode 20 gelöscht. Das Einschreiben auf die Fangelektrode 20 beginnt mit der sechsten Antennenabtastung und ist nortsalarweiee sura Zeitpunkt das Beginns der siebten Antennenabtastung beendet. Unmittelbar asi Ende des Schreibssyklus wird der Integrator 6 zurückgestellt. Das Auslesen der Röhre S1 beginnt am Anfang der neunten Antennenabtastung, und der Zyklus wiederholt sich.

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Die Speicherröhren S1 und S2 nach Fig. 1 C werden abwechselnd ausgelesen, so daß der Betriebezyklus der Röhre S2 um einen halben Zyklus (vier Antermesmb tastungen) von dem Betriebszyklue der Röhre S1 verschoben ist. Es wird gefordert, daß die Röhren SI iind S2 für gleiche, sich nicht überlappende Intervalle ausgelsen wardea. Entsprechend wird, während die Röhre S"5 ausgelesen wird, die auf der Fangelektrode 20a der Rohrs S2 gespeicherte Ladung wShrend einer Antennenabtastung gelöscht. Hierauf folgt da» Einschreiben von Information von ά&τ· Leitung **5& in die Röhre S2, die Rückstellung das Integrators 6a und dann sine Rnheperiode über zwei Äntennenabtastuagea. Am End® d*s Auslese-Intervalls der Röhre SI und zu Ee/finn der fünften Antennenabtastung vird die Röhre S2 füx* vier Antennenabtastungen ausgelesen. Die Losch·», Schreib- und Lasefunktionen dieser Röhre setzen sich dann zyklisch fort, wie im Fall der Speicherröhre 81.

Vie es in Fig. 6 gezeigt ist, werden einseitig.gerichtete Potentiale zur Betätigung der verschiedenen Sfceuei*- relais von einer Leietu ^i gsVersorgung $0k (Fig. 5") geliefert, die den Betrieb der verschiedenen Funktionen dar fe Vorrichtungen unter Einschluß der Lösch-, Schreib- uud Lesefunktionen der Speicherröhren SI und S2 bewirkt, beispielsweise die Eijhre Si ausgelesen wird, wird ein derartiges Bet&tigungspotential an den Anschluß 82 der Balken« steuerung 31 »sch Fig. 1 D und außerdem an die Anschlüsse 92 und 93 der Intögrators'iausraa^ 9' angelegt. Dies© und andere Potential-Zuführurugsfälle sind aus gründen ±n der folgenden Tabelle

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Funktion:

Betätigung der Integrator steuerung

Auslosen von

Löschen von S1 Binscb.rei.ben in S1

Rückstellung des Integrators 6

Betätigung der Integratorsteuerung Auslesen von Löschen von S2 Einschreiben in S2

Rückstellung des Integrators 6a

Potential angelegt an Anschluß:	Steuerung für«
92	Integratorsteuerung 91
82	Bnlkansteuerung 31
92 ) 93 J	■ Taiegs-ator- a teuerung 91
51	Löscheteuerung 3^
*3	Schreibeteuerung 33
88	Fang-el ektroden- B teuerrang 53
₃6e	R-Jckstell- atau©rung 10
93	Integrator-
63	Äv'&s©steuerung 35
52	Lohchafeuerung 3^
kh	Schreibsteuerung 33
89	!''angelaktroden-

37ö

steuerung 53 Hückatellstetserung 10

Die Tabelle kann in einfacher ¥_eise taster Vervendung von irgendeiner der Üblichen Technik*»» garätomiißjlg ausgeführt werden, beispielsweise durch die Varvanda«g'der In

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- Zk -

· 5 gezeigtem Technik«

Die in Fig. 5 gezeigte Vorrichtung weist eine Welle 25c auf, die "Ton dem Motor 23 nach Fig. 1 D angstriebexi wird und daher synchron mit der Antenne des Radarsystecss umläuft, wobei diese ¥elle ein Zahnrad 501 antreibt, dessen Durchsaesser achtmal größer ist als der dsse Zahnrades 500. Sosai t dreht sieh die Weil© 502, auf der das. Zahnrad 5O1 befestigt ist, einmal für acht Umdrehung««* des Zahnrades 500 uxid damit der Radarantenne. Die Welle 502 treibt eine Schleif ring-Axaerd» nung 503 an. Der erste Ring 3O5 wird'Über· eine Bürste 505» ψ aus der Leistungs^ersorgrtmg 50*1 gespeist und ist in üblicher Weise über (nicht gezeigte) Drähte inaaorhalb der Anordnung

503 Kit jedem der leitenden Teil» der aufeinanderfolgendem Anordnung von Schleifringen 5O6 - 513 d©r Aaordnttng 503 verbunden. Ea wird die gleiche Spannung an jeden der Hinge 5O6 bia 513 angelegt, wobei die realistische Annahme geaacht wird, daß jedes Steuerrelais betätigt wird, -wenn es durch diese Spannung erregt wird.

Es ist zvi erkennen, daß die Spannung der Versorgung

504 in einfacher Weise für das gominschte Betät.igun,?aaeitintörvall über den Schleifring 506 und die zugehörigs Bürste

_ 5O6a aa den Anschluß 82 der Balkenstetterung· 3"? nach Fig, 1 D

tand an die An3chlUssa 92 und 93 d&T IntegratorstsuerivAg 91 nach Fig. 1 B geführt wird. In glöichor Woiae wird die Spannung der Quelle 50^ für die durch die Fig. 6 festgelegten Zeitintervalle über einen Schleifring 50? und die Bürste 507a an de?» Anschluß 51 der L8eeh~St©uerung Jh nach Fig_c 1 C, über den Schleifring 508 und di<s Bürste 508a ar- den Anschluß 3Oe der Rückstellsteuerung 10 nach Flg. t A, über den Schleifring 509 und die Bursts« 509a a?. den Anschluß &3

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der Schreibsteuerung 33 und den Anschluß 88 dor Fange1«lctrodeasteuerung 53 nach Fig. 1 B, über den Schleifring; und die Bürste 510a an den Anschluß 6*3 der Lesesteuerung 35 nach Fig. 1 C, über den Schleifring 511 und die Bttx'ate 511a mn den Anschluß 52 der Löscb.stemertrag· 34 nach Fig. 1 C, über den (nicht erkennbaren) Schleifring 512 und di® Bürste 512a an den Anschluß 37e der Rückstellsteuerung 10 aach Fig» 1 A und über den (nicht zu erkennenden) Schleifring 513 und die Bürste 513a an den Anschluß hk der Schreibsteuerung 33 und den Anschluß 89 der Fangelektrodensfceuening 53 nach Fig. 1 B geführt. Soasit werden alle Funktionen i der Vorrichtung und der Speicherröhren SI und S2 nach Fig 1 C in Ausdrücken von Antemienabtastungen durch die kontinuierliche Drehung der Schleifringanordnung 503 nach Fig. 5 synchron mit der Antenne gesteuert. Ea erscheint nicht erforderlich, die verdeckte Seite der Schleifring« anordnung 503 zu zeigen, weil lediglich übliches fa«hmSnniaches Können erforderlich ist, um den Aufbau der Schleifringanordnung 503 im Hinblick auf die tatsächlichen Lehren der Figuren 5 und 6 zu erkennen.

Der unmittelbar dem Erscheinen eines Ruckstellimpulses an der Leitung 7 am Beginn einer Aiifcannenabtastung wie ss. B. der Abtastung Nr. 7, 15 usw. folgende Betrieb dee Integra- ™ tore 6 erzeugt als Ausgang dine Sägezaimschwingusig wie ss. B» bei a oder b in Fig. 7. Die SSlgessahnjchwlngung A beginnt bei einem endlichen Spanritsngswert J , und zwar aufgruxid der Leiatangsveraorgung 4. Da der* Integrator 6 alle acht Antennenabtastungen durch aufeinanderfolgende Rücketallimpulse an der Leitung 7 zurückgestellt vird, ergibt eich eine kontinuierliche Erzeugung von Sagazahnscliwiugunf^steilen a für die Gaeajntperiode von acht Antonnenabtastunken, öi»

2 Q 9 Ü ΐ 1 / 0 7 ft 2

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Schwingung A nach Fig. 7 wird als ein Eingang an den Integrator i4 nach Fig. 1 B geführt, jedoch lediglich dami, wenn der Schaltkontaktarm Sh in Berührung mit dem Kontakt 9'*a stöht— Es ist mn erkennen, daß der letzte Teil dssr S&gezahnseh-wingung a nicht für den Integrator 14 zur Verfügung steht, wobei der Schalfekojataktarm 9** dann in Berührung mit dem Ruhekontakt 9^ steht. Nach acht Antozmenabtastungsn. wird eine η au a Sägezahn« cirwingimg b an den Integrator lh geführt, und dex¹ Zyklus wiederholt sich·

Am Eingeag de» Integrators lh nach Fig. 1 B ist die Schwingung a teilweise durch eine Spannung Visrsetst, die durch d in Fig. 7 beseiehnet ist und an der Leitung 16 von der Leistungsvereorgung· 15 abgeleitet *rird. Die Spannung d wird immer in dem Integrator lh verwendet. Der Integrator I^ wird aum Zeitpunkt jedes Radar-Syncii^onisierimpulses zurückgestellt, der über die Leitungen 2 und 17 an den Integrator th geführt wird. Somit ist der Ausgang des Integrators Th über eine 6-Abtaafcungs~P©riode eine schnelle Sagezahnschwingung T, die eine ansteigende oder Rampeiifunktion e aufweist, die in der Praxis durch einofi Teil der Kurve a während eines Intervalls des· ersten sechs An-

^ tonnenabtastungen definiert ist. Für die darauffolgende

■*■' Periode von awei Antennenabtas tutigen 13 und 14) steht eine Schwingung a, wie es oben erwähnt wurde, für den Integrator 1*» nicht ?;nr Verfügung. Ea ist lediglich di© konstant© Spannung d am Eingang des Integrator« "lh vorhanden. Entsprechend .ist dar Ausgang des Integrators 14 für die darauf folgende Periode vor. iswei Antonnenabtaatungen (Abtastungen 13 und ih) -siris eclineilo Sägezahnschwingung g mit einer Uüllkurva h mit konsfcanfcftr Höh·, die in der Praxis durch die Spannung d von der Lei-

²⁰³⁸²⁵ '⁰^² BADO_RIG,_NAL

stungsvorsorgung 15 definiert ist.

Der unmittelbar auf das Auftreten eines Rücketellimpulses an der Leitung 7» επί Beginn einer Antennenabtastung wie z. B. der Abtastung Nr. 1» 9» "59 uew. folgende Betrieb des Integrators 6a nach TIg, 1 A örsöxjgi; ©ine AiaagangssägezahnschvinguKg vie ζ. B. ο* nach Fig. 7· Dia Schwingung a· beginnt an einem endlichen Spamraiigswart j *, und zwar aufgrund der Verbindung Mit der LeistungsVersorgung *i. Der Integrator- 6a nach Fig. 1 A wird alle acht Antennenabtastung gen durch Ruckstelliiapulso zurückgestellt, die an der Leitung 7ß auftreten, wodurch sich dia kontinuierliche Erzeugung von einesB S&gezahnschwingungstoil a' für die acht Antennenabtastung» einschließend« Periode ergibt. Die Schwingung a¹ nach Fig. 7 wird als min Eingang dem Integrator ih& zugeführt, jedoch lediglich dsoau, wenn der Schalter 95 in Berührung reit dem Kontakt 95a steht. Ee ist wiederum zu erkennen, daß der letzte Teil der Sägezahns chwingting e* nicht an den Integrator 1^a geführt wird, weil der Schaltfcontaktarra 95 nicrat mehr in Kontakt mit de» Arbeitskontakt 95a. steht. N&ch acht Ar?.t©n5iöis&btastuRgen wird eine neue Sägezahnschwingung b' an den Integrator ihm. geführt und der Zyklus wiedorholi sich.

Am Eingang des Integrators %hs. nach Fig. 1 B ist die Schwingung a· teilweise um die Spüramng versetzt, die in Fig. 7 durch d bezeichnet ist und an. ds>r Leitung i6a von der leistullßsversorgung 3 5 abgeleitet., wird·. Di« Spannung d wird immer in dem Integrator· i4a verwendet. Der Integrator i4a wird zum Zeitpunkt des Anlegens. jedi>s Redar-Synchronisierirspulses an den Integrator· iUa über di© Leitungen 2 taisd 17a zurückgestellt. Somit ist der Ausgang dee Integrators

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i4a for eine Periode von sechs Abtastungen eine schnell« Sägesahnschwingung f mit einer Sägezahn-Hüllkurve β', die in der Praxis durch einen Teil der Kuz've a* während des Intervalls der ersten sechs An tenneriab tastungen definiert ist. Für die darauf folgenden zwei Antennenabtastung©» ( Antennenabtastung«*} 9 und 10) ateht die Schwingung a¹, wie oben bemerkt, nicht für ά&η I&tegrator 14 srar Verfügung* Es ist lediglich die konstante Spannung d ans Eingang dee Integrators $4a vorhanden. Entsprechend ist der Ausgang des Integrators 1^a während άβτ Atitamieii&btaetungen 9 and 10 eine schnalle Sägescahnachviagimg g* mit einer HUllkurve H' mit konstanter Höhe, die in der Praxis durch die Spannung d von der LeistungsVersorgung 15 definiert 1st. Durch Betrachtung der Schwingungen a und a* nach Fig. 7 iat zu erkennen, daß diese Schwingungen so erzeugt werden, als ob die Integration tatsächlich jeweils am Beginn der Antennenabtastung 5 und am Beginn der Antennenabtastung 9 begonnen würde, d. h. an den Enden eines jeweiligen Schreifosjyklus. Bei Betrachtung von Fig. 7 ist es verständlich, daß die Schwingungen f, g, f° und g^? aus VereinfachuRgsgründan welter auseinandergebogen wurden ale sie θβ tatsächlich sind, wobei tatsächlich orheblich mohr Syklen dieser Schwingungen für jedon Zyklus der Schwin- ^ gangen a und a¹ vorhanden sind als es in FAg.7 dargestellt W ist. . . ■ ■

Im Betrieb liefert die erfindungsgemäSa Vorrichtung ein© Zusannnenatoß-Vorhü tungsdars teilung auf dem Panorama-Kathodenstrahl rohr 71 nach Fig. 1 D, dis? von einem Betrachter verwendet wird, nm die mögliche Zusammenstoß^»- fahr von einem oder mehreren Schiffen in der NS.ho d«» au schützenden Schiffes abzuleiten. Es iat ssti erkennen, . daß

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« 29 -

die Betriebsgrundlage der Vorrichtung in der Überlagerung von zwei durch Radar erzeugten Bildern auf dem Schisna des Kathodenstrahlröhre 71 zu jeder Zeit liegt:, Ein Bild wird auf dem Kathodenstrahlrohr 3^ direkt- von dem Radarenipfän-

ger über die Leitungen 1 , 7? und 70 geliefert. Das andere
Bild ist ein überlagertes Bild, das dadurch abgeleitet
wird, daii Radardaten modifiziert wardöö, die für eine gewisse Zeit vorher sntwedar in der Speicherröhre ST .oder
S2 nach Fig, 1 C gespeichert wurden. Die gespeicherten Daten werden abwechselnd in du 0 Röhren Sl" und S 2 eingeschrieben, während eine dor jawailigon konstanten Sägeaahnschwingungen g oder g' nach Fig. 7 durch die aktive Speicherröhre verwendet wird. Die gespeichertea Daten werden abwechselnd aus den jeweiligen SpöicfcorrShren SI und S2 ausgelesen, während eine Äblenkschwingung, wie ss. B. die
Schwingung f oder f^?, verwendet wird» die ein« endliche,
anwachsende Neigung' hat.

Wenn die Neigung der Schwingung f oder d&T Schwingung f« willkürlich, wia 2. B. mit (1 - >t)"¹ geändert wird_s
wobei 7i eine Konstante ist, wird ein Zielschiff, da» sich ursprünglich in einer Entfernung P₀ befand, äua dem Speicher früher oder in einer geringeren Entfernung ausgelesen» wenn die Zeit anwächst, wodurch das Ziö.1 in einer Entfernung R erscheint, wenn es au:? dem Panorsraa
l-ohr 7! in Form überlagerter Törartsit-iier Daten
sfcellfc wird. BintsprechGind ist;

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r «OS

-. 30 »

Sine Umstellung der Gleichung (2) ergibt:

¥ie es bekannt ist, ist das Verhältnis R,/R oder das Tau-Kriterium, das weitgehend als Kriterium zur Ab-• Schätzung einer Zusainmanstoßwahrscheinlichkeit anerkannt ist. Das Tau-Kriterium bezeichnet einen. Entacheidungs-Schwellwert-Parameter, dessen Dimension dia Zeit let tJtad der tatsächlich der Zeit dar nahes ten Annäherung von swe.i Schiffen entsprechen kann.

Wia es weiter oben erwähnt wurde, besteht die Darstellung auf dom Kathodenstrahlrohr 71 nach Fig, 1 D aus einer normalen Panorataadarsteilung der unverarbeiteten Radardaten sowie einem verax'faeitaien Bild, daa Tür ein bekanntes Zeitintervall gespeichert war. Wie es zu erkennen war, wurde den gespeicherten Datan eisa spezielle Begrenzung durch die Balkensteuerung 31 und dan Ealkenogasülaror 30 nach Fig. 1 D gegeben, wenn sie aus dem Speicher ausgelesen wurdeiund auf den Schirm des Kathcdaä-etrahlrobres überlagert vur-dei» Erfindungegemäß werden dio gespeicherten Daten durch die Speicherkanäle und die Röhren Si und S2 nach Fig. 1 C derart verarbeitet, da3 aiii» gespeicherten Ziölt»ntf#rnung:en um einen Wert par-jup^ktivisch verkürst der von den einzelnen Entfernungen, der Zeit, sait der sift gespeichert wurden, und einem MaÖstabsf&ktor abhängt MaOstabsfaktor wird manuell entsprechend einer ten Äiatrmzeit; voreingastellt*

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Ea sei angenommen, daß das System ein Ziel in einer Entfernung R-. zu einer Zeit t_Q fee te tollt. Die Z»it zwischen dea auegesandten Radarirapulβ und der Ankunftszeit des Echos sei S_Q. Damit ist: S_Q » R^/Sc, wobei c die Auöbreitungsgeschwindigkeit der elsktromagneti8chen Energie ist.

Im allgemeinen 1st:

S = R/2 c (5)

Wenn das Ziel eine Radialgoschwindigkei t U hat, so ists

ErfindungsgemSG werden die Radardaten, durch eine Speicherröhre beispielsweise ale Polarkoordinaten Infoinaatioii gespeichert, sie kÖKnan aus Einfachheitsgrllnden jedoch eaf dex· rasterförmig abgetasteten Speicherelektrode 20 odex' 20& (Fig. 1 c) geapeichort warden. Die Entfernungsabtastung weist, wie es erläutert wurde, die Form einer Sägezahnschwingung Jp β K_n aiiffVO

-1 I

bei Χ. eine Konstante rait der-Dimension LT , beisplcls- ^

weise Zoll pro Sekunde ist. Zyr Zeit t.,.,,ist die gespeicherte Position Yq-

2 0 9 G 7 \ f η 7 iß 7

\P. \ >;ί '-■.: ]■ . BAD ORIGINAL

stieg K mit der Zeit vergrößert wird und insbesondere dann,, wenn K willkürlich so gewählt wird, daß:

K - K₀ (1-λΐ;}"·¹ (8)

so ist

?«K_fts (1-Ä t)'¹ (9)

Xn diesen Fall ist die Zeit a nach dem Beginn einer Ablenkung durch die Gleichung (9) gegeben, wenn t in der Gleichung (9) da· Zeitintervall zwischen der Speicherung eine« gegebenen Teile von Radardaten und ihrem Auslesen ist« In diesem Fall lets

ε « (1-Λ t)_o ^K _o" 0°)

Aus Gleichung (7) ergibt sich jedochs

V-¹W²⁰

so daß eich;

s » (l-At)R_o/2e ' (n)

«rgibt«

BAD

Einsetzen der Gleiohung (h) ergibt die scheinbare Entfernung des verarbeiteten Ziels:

2cs - (1-^t)R₀ (12),

d* h., daa ursprünglich in einer Entfernung R« gespeicherte Ziel scheint sich nunmehr zu einer neuen Entfernung H_Q in der verflossenen Zeit t bewegt »u haben. Ein Differenzieren der Gleichung (12) ergibt:

R_a - -AR₀ (13)

oder χ

ir-*

T*

Ee ist somit zu erkennen, daß die Untersuchung des

Systems das gleiche Ergebnis in der Gleichung (1*0 ergibt, | wie es auch in der Gleichung (3) abgeleitet wurde« und zwar unter der Annahme, daß die durch das grundlegende) Tau-Kriterium auferlegten Regeln befolgt wurden.

Die durch einen Betrachter auf dem Schirm dee Kathoden» Strahlrohrs 71 nach Fig. 1 D au erkennende Barst si llung ist in den Figuren 8 A, 8 B und 8 C gezeigt* In diesen Figuren

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- 3h -

let das Basis-(oder eigene)-Schiff durch ein in der Mitte angeordnetes Bild 600 bezeichnet. Die Darstellung liefert eine schnelle Vorrichtung zur genauen Abschätzung der möglichen Zusainmans fcoßgef ahr mit Schiffen, wie z. B. dem Schiff, das durch die Bilder 601 , 601a und 601b dargestellt ist, und zwar früh genug, um korrigierende Maßnahmen zu unternehmen. Jedes Schiff, wie z. B. das Schiff 601, ruft einen Balken oder eins Gefahrenabschätssungs-Marklerung, wie. 2. B. 602, hervor, die in seiner Nähe erzeugt wird. Die Balkenmarkierung 602 kann zweckmäßigerweise so ausgewählt werden,

P daß sie eine bogenförmige Erstreckung von 5° aufweist, und zwar durch Einstellung der Amplitude des Ausgange dee Balkenoszillators 30 nach Fig. 1 D. Die Balkenmarkietrung 6*02 bewegt sich in Richtung auf das eigene Schiff 600 auf einem radialen Kurs und mit einer Geschwindigkeit, die bewirken würde, daß sie das eigene Schiff 500 an einer vorher ausgewählten Zeit erreicht, wenn sie ihre Bavegimg fortsetzen kann. Eine derartige Zelt kann willkürlich durch den Betrachter dadurch eingestellt werden, daß die Fctentiometaranzapfungen 12 und 12a nach Fig. 1 A am jeweiligen Ausgang der Integratoren 6 und 6a eingestellt werden. Jedee riickkehrende Radarsignal, wie z. B. das Echo 601 a nach

^ Fig. SB, das auf die Balken- oder Seitenwinkelmarkierung 602a fällt und dann genau diesem nachfolgt, muß an den eigenen Schiff 600 von dem Bereich der ersten Übereinstimmung (Fig. δ Β) aus in der Zeit ankommet!, die durch die Einstellung der Anzapfungen 12, 12a nach Fig. 1 A bestimmt ist, wobei die einstellbaren Anzapfungen als Zeitsteuerung bezeichnet werden können* Alle Sei '.^uvinkel- oder Balkenmarkierungen werden automatisch und periodisch derart zurückgestellt, daß jede neue Markierung mit einem Bild eines

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entsprechenden Ziels, das sie erzeugte, identifiziert wird.

Xn den Beispielen nach den Figuren 8 A, 8 B und 8 C sind drei mögliche, jedoch nicht notwendigerweise aufeinanderfolgende Positionen des gefährlichsten Schiffes 6oi bei einer Annäherung unter einem konstanten Seitenwinkel auf das eigene Schiff 600 gezeigt. Der Seitenvinkel oder die Peilung ist als konstant sau erkennen, veil eine zwischen dem eigenen Schiff 600 und dem gefährlichen Schiff

601 gesogene Linie immer den Balken der Ssitenwlnkelmarklerung in zwei Teile teilt. Ein Schiff, das von der gefahrlichsten Annäherung unter einem konstanten Seitenwinkel abweicht, erzeugt ein Bild, das sich beträchtlich auf einer Seite oder der anderen dee Mittelpunktes des Balkens

602 befindet* ein derartiges Schiff kann jedoch weiterhin aufgrund eines darauffolgenden Manövars gefährlich sein.

In Flg. 8 A befindet sich das erfaßte Schiff 601 in einer Entfernung, die bei der gegenwärtigen Relativgeschwindigkeit eine längere Zeit sum Erreichen des eigenen Schiffes 600 erfordert als die willkürlich ausgewählte Zelt (beispielsweise 15 Minuten). In Fig. 8 B wird das erfaßte Schiff 601a in Richtung auf das eigene Schiff bewegt und befindet sich im wesentlichen auf dem Balken 6O2a, was anzeigt, daß es im wesentlichen 15 Minuten benötigt, damit es das eigene .Schiff 600 erreicht. Das erfaßte Schiff 601a wird als Gefahr betrachtet. In Fig. 8 C ist das erfaßte Schiff 601b eindeutig so angeordnet, daß es an dem eigenen Schiff 600 in weniger als den ausgewählten 15 Minuten ankommt und wird daher als extrem gefährlich betrachtet. Eine Ausweichbewegung des eigenen Schiffes 600 muß erzielt werden. Obwohl die Figuren 8 A,

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8 B und 8 C bestimmte Arten von gefährlichen Situationen darstellen» können diese und viele andere Situationen dadurch erkannt werden, daß die Winkel- und Entfernungsbeziehungen des tatsächlichen Zielbildes und der Balkenmarkierung betrachtet werden. Relative Steusrkurse werden in einfacher Weise ebenso wie die Seiienwinkel-Änderungsgeschwlndigkeiten erkannt. Die Geschwindigkeit des erfaßten Schiffes wird in einfacher Weise abgeschätzt, und Geschwindigkeltsfinderungan werden in einfacher Weise unter Bezugnahme auf die sich bewegende Balkenmaikisrung festgestellt. Die Markierung kann sich mit einer Geschwindigkeit für Ziele in einem ersten Entfernungebereich und mit einer zweiten Geschwindigkeit in einem anderen Entfernungsbereich bewegen. Wenn es beispielsweise erwünscht ist, Ziele bei relativ kurzen oder bei relativ langen Entfernungen hervorzuheben, können die Sägezahnschwingungen a, e, a* und e* aufeinanderfolgende Abschnitte mit zwei unterschiedlichen Neigungen aufweisen, anstelle der konstanten Neigung, die in Fig. 7 dargestellt ist.

Es ist für den Fachmann zu erkennen, daß das oben beschriebene Verarbeitungssystem eine Darstellung entweder der relativen oder der wahren Geschwindigkeit auf eine» Panorama-Kathodenstrahlrohr 71 nach Fig. 1 D erzeugen kann. Alle Elemente, die festlegen, welche Art von Darstellung gebildet wird, sind in Üblichen Teilen des zusammenwirkenden Schiffsradarsysteras vorhanden, das nicht in den Figuren gezeigt ist. Dei* Betrieb der neuartigen Verarboitungevorrichtung stört nicht die ursprünglichen Fähigkeiten des Radarsystems zur Erzeugung irgendeiner Art von Darstellung.

Die Vielseitigkeit der neuartigen Radardaten-Verar-

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beltungevorrlehtung wird weiterhin durch die Tatsache hellt, daß es in einfacher Weise zum Betrieb mit anderen Arten von Elektronenstrahl-Abtastungen innerhalb der Speicher» und Darstellungsröhren verwendbar ist. Beispielsweise zeigt Fig. 2 Verbindungen, die durchgeführt werden können, wenn eine B- öder Rasterabtastung sowohl für die Anzeigevorrichtung als auch für die Speicherröhren SI und S2 verwendet werden soll. Wenn die Panorama-Anzeigevorrichtung nach Fig. 1 D nicht verwendet werden soll, kann sie in einfacher Weise an den Anschlüssen A und B geschaltet werden« und die B-Anzeigevorrichtung 100 nach Fig. 2 kann an ihrer Stelle eingesetzt werden. Das Intensivierungsgitter 100a des Kathodenstrahlrohr·, das die Anzeigevorrichtung 100 bildet, ist über einen Anschluß A in Fig. 1 D mit dem Ausgang der Suomierschaltung 69 verbunden· Zwei stationär· Ablenkspulen 101 und 102, von denen jeweils eine Seite geerdet ist, sind für das Kathoden»trahlrohr 100 vorgesehen. Der verstärkte Sägezahn-Ausgang des Entfernungs-Ablenfcgenerators 77 nach Fig. 1 D wird dadurch der Spule 102 zugeführt, daß diese mit dem Anschluß B in Fig. 1 D verbunden wird. Schließlich wird die relativ langsame Antennenrlchtungswinkel-Sägezahn-Ablenkechwlngung von dem Potentiometer 26 nach Fig. 1 D zugeführt, indem die Spul· 101 mit dem Anschluß C nach Fig. 1 O verbunden wird. Auf diese Welse wird eine B-Darstellung durch das Anz&igerohr 100 geliefert, die in speziellen Anwendungen erwünscht sein kann, wie z. B. für Zusammenstoß-Verhütungs- oder Rendezvous-Radar-Anwendungen mit elektronischen Abtastantennenanordnungen bei Schiffefahrzeugen mit sehr hoher Geschwindigkeit oder bei Luftfahrzeugren.

Die Figuren 3, k und 4a zeigen zusätzlich die unter-

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sch!edliehen Wege, auf die dad neuartige Signalverarbeitung« sys ΐβΘ verwendet werden kann* In diesen Figuren sind Teile, die denen nach Fig. 1 C und 1 O ähnlich sind, mit gleichen BezugsZiffern vergehen, Beispielsweise wird wieder· unt die Panorama-Darsteilung nach Fig. 1 D verwendet, und zwar mit dam Kathodens tr ahlrchr ?t und dar drehbaren Ablenkspule 7k, die über ein Getriebe 75» 75a von der Welle 23b und deal Motor 23 synchron mit der Bewegung der Radarantenne angetrieben wird* Signale von dom Radarayetee-Empfänger werden wie in Flg. 1 C über den Anschluß H und die Suaneier schaltung 69 in Flg. 1 D dem Intensivierungsgitter 71a des Kathodenstrahlrohres 71 zugeführt. Andere T_eile der Vorrichtung nach Flg. 3 sind ebenfalls in ihrem Aufbau und in ihrer Wirkungsweise denen nach den Figuren 1 C und 1 O ähnlich, wie se. B. der BalkanöszilJator 30, dl» Balkensteuerung 31, die Lese-Leistungsvaräorgung 64, di· Lesesteuerung 35 und der monostabil® Multivibrator 68, wobei diese Teile in gleicher Weise verbunden sind.

Zwei drehbare Joch© oder Spulen 200 und 200ä sind zur Erzeugung.einer Panorama-Abtastung der Ltse- und Schreibstrahlen in den jeweiligen Spaicherröhron S1 und S2 vorgesehen. Bei Betrachtung insbesondere das P-Ablenksystems für die Speicherröhre SI ist asu erkennen, daß dieses die drehbare Spule 200 umfaßt,, die in einer mechanischen Befestigung 203 über ein von der Welle 25b und dem Motor 23 angetrie-

oronet

benes Zahnrad 204 synchron mit der Radar antenne drehbar ange*- ist. Der Betrieb dar Spule 200 entspricht genau dem der P-AbIenkspule 74, die mit dom Kathodenstrahl rohr 71 verwendet wird, da diese «benfsllw Über dön Anschluß B und die Leitung 79 mit dem gleichen Esitfernuiigs-Ablenksignal versorgt wird, wie or Über das Burstensystem 76 an die

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Spule 7k geführt ist. In Fig. 3 sind die erforderlichen Schleifringe an der Befestigung 203 aus Vereinfachungsgrtinden nicht dargestellt; sie sind aus Fig ka. zu erkennen. In gleicher Weise umfaßt das P-Ablenksystem für die Speicherröhre S2 die sich drohend© Spule 200a, die in der mechanischen Befestigung 203a über ein von der Wolle 25e und den Motor 23 angetriebene:a Zahnrad 204a synchron alt der Antenne des Radarsystems drehbar angeordnet ist. Der Ablenkspule 200a wird Über den Anschluß B und die Leitung 79 das gleiche Bntfernungs-Ablenkslgnal zugeführt» das auch den Ablenkspulen lh und 200 zugeführt wird.

Wie es weiter oben erwähnt wurde, arbeiten der Balkenoszillator 30 und die Balkensteuerung 31 wie in Fig. 1 D, liefern jedoch nunmehr oszillierende Ströme zur abwechselnden Betätigung beatisuater zusätzlicher Ablenkspulen innerhalb der drehbaren Befestigungen 203 oder 203a, und zwar in Abhängigkeit von den: Zustand der Balkensteuerung 31 mit zwei Sehaltzuständen. Bei Betrachtung der Befestigung 203j die der Speicherröhr© SI zugeordnet ist, ist zu erkennen, daß die Balken-Ablenkmittel Spulen 201 und 202 umfassen, deren gemeinsame Achse unter rechten Winkeln zur Achse der Röhre S1 und damit auch zur Achse der P-Ablenkspule 200 liegt. Die Spulen 200, 201 und 202 werden syn- _g chron durch den Servomotor 23 angetrieben. Als Ergebnis liegt die gemeinsame Achse der Spulen 201 und 202 in der gleichen Ebene wie die tatsächliche radiale Ablenkung des Elektronenstrahls. In gleicher Weise umfassen die Ablenkffiittel für die Speicherröhre S2 Spulen 201a und 202a, deren gemeinsame Achse unter rechten Winkeln zur Achse der Speicherröhre S2 und damit zur Achse der P-Ablenkspule 200a

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liegt. Die Spulen 20Oa, 201a und 202a werden synchron durch den Motor 23 angetrieben. Ale Ergebnis liegt die gemeinsame Achse der Spulen 201a und 202a immer in der gleichen Ebene wie die tatsächliche radiale Ablenkung des Elektronenstrahls der Speicherröhre S2.

Der Aufbau der mechanischen Spulenbefestigungen 202 und 203a nach Fig. 3 wurde in dieser Zeichnung lediglich scheaatisch dargestellt und iet weiter aus einer Betrachtung der Figuren k und 4a veetändlich. Die Speicherröhre SI ist beispielsweise in einer Stellung entlang der Achse der' Befestigung 203 befestigt, die die !»-Ablenkspule 200 und die beiden zusammenwirkenden Balken-AbIenkspulen 201 und 202 enthält. Die Befestigung 203 kann auf irgendeine der verschiedenen Arten und Weisen aufgebaut sein, die den Fachmann bekannt sind. Beispielsweise können die Spulen 200ι 201 und 202 dauernd dadurch in der gewünschten räumlichen Beziehung befestigt werden, daß sie in einen Ring aus Isoliermaterial entsprechend üblicher Verfahren eingesetzt werden. Die Befestigung 203 ist an dem Zahnrad befestigt und in geeigneten (nicht gezeigten) Lagerungen drehbar gelagert und wird mit Hilfe des Zahnrades ZOh_t der Welle 25d und des Motors 23 gedreht. Es ist verständlich, daß die Befestigung 203 derart angetrieben wird, daß ihre Stellung jederzeit synchron zur Stellung der Antenne des Radarsystems ist. -

Wie im Fall der drehbaren Ablenkspule lh des P-Kathodenstrahlrohree 71 nach Fig. 1 D ist dio Befestigung 203 mit einer geeigneten Schleifring-.-BUrstenkorabination zur Zu~ führung von Ablenkpotentialen für den Elektronenstrahl versehen. Wie es beispielsweise in Fig. ^a zu erkennen ist,

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kann die Befestigung 203 mit den drei Schleifringen 400_t kQ\ und 402 versehen sein,, die mit einer stationären Anordnung: zur Halterung von drei Bürsten kOh_t kO$ und k06 zusammenwirken. Eine Börste, wie z. B* die Bürste kok, einen gemeinsamen Stromrückflußpfad oder Erdpfad darstel len. Der Bürste 405 kann das Balken-Steuersignal über-die Leitung 83 zur Zuführung an die Spulen 201 und 202 zugeführt werden« Der Bürste kO6 kann der Ausgang des Entfernunge-Ablenkgenerators 77 über die Leitung 79 zur Zuführung an die P-AbIenkspulβ 200 zugeführt werden. Ee ist aus Fig. 3 zu erkennen, daß die AbIenk-Anordnung für die Speicherröhre S? in gleicher Weise aufgebaut und durch den Motor 23 nach Flg. 1 Ώ über die Welle 25· angetrieben ist und eine Befestigung 203a mit einer P-Ablenkapule 200a und zwei Balken-Ablenkspulen 201a und 202a einschließt·

Aus dem Vorstehenden ist zu erkennen, daß die Zusa»- menstoß-Varhütmigsvorrichtung dem Betrachter eine sehr schnell interpretierbare Darstellung von Faktoren liefert, die Zusammenstoß-Möglichkeiten zwischen Schiffs- oder anderen Fahrzeugen anzeigen. Unsicherheiten und Ungenauigkeiten bekannter Zeichenverfahren fallen fort, da die erfindungsgemäß* Vorrichtung vor störenden Schiffen warnt und die Zusammenstoß-Möglichkeit durch Anwendung dee Tau-Kriterium a abschätzt, anstatt das bisherige Kriterium des nahesten Annäherungepunktes zu verwanden. Bei bekannten Systemen mit Abhängigkeit von der Seltenwinkel- oder Peilungsmessung auftretende Fehler fallen ebenfalls fort. Laufende Radardaten stehen zu jeder Zeit auf dor Darstellung zur Verfügung, und daher sind die normalen Eigenschaften des zugehörigen Radarsystems jederzeit gegeben.

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Die Bedienungapereon kann die Gefährlichkeit eines Zieles in extrem einfacher Weise feststellen, wobei die Darstellung keine Möglichkeit für eine falsche Interpretation gibt und eine minimale Übung für einen richtigen Gebrauch erfordert. Der Betrachter muß keine zeitraubenden Zeichendarstellungen oder Abwägungen ausfuhren, die auf schwierigen Markierungehinwdieen beruhen. Das neuartige Verarbeitungssystem ist ±u wesentlichen nicht sättigbar und kann genaueogut Über einen großen Bereich von Verkehrsdichten arbeiten. Alle Situationen möglicher ZusammenatBße und geringer Passierentfernungen werden dargestellt. Die erste Gefahren-Abschätzung irgendeines Schiffs· Zielechost das von einem Üblichen Schiffsradarsysten gewonnen tdrd, tritt in weniger als 60 Sekunden auf, nachdem das Zielecho zunächst als unverarbeitete Radardaten auf dem Anzeigeschira erschien. Bine Information, die eine erneute. Abschätzung ermöglicht, wird daraufhin kontinuierlich dargestellt. Die Technik ist vielseitig und arbeitet «it unterschiedlichen Arten von Darstellungen, wie as. B. Darstellungen für die Relativbewegung oder die tatsächliche Bewegung, gleichgut, wobei der Ursprung der Darstellung im Mittelpunkt liegen oder versetzt sein kann. Die iff !.tare Vielseitigkeit der neuartigen Zueamaenstoß-VerhUtungsvorrichtung ermöglicht es, daß sie alt verschiedenen Arten von Markierungshinweisen arbeitet. Obwohl die Balken- oder Seitenwinke!«Markierung vorgezogen wird, können andere Markierungshinweise zur Abgrenzung der verarbeiteten Daten in einfacher Weise in speziellen Fällen verwendet werden.

Patentansprüche ι

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Claims

Patentansprüche

f 1m)Zusammenstoß-Verhütungsvorrichtung, g e k β η η -zeichne t durch Radareinrichtungen (i, 2, 3) zur Festeteilung von Echos, die zu einem ersten Zeitpunkt einem ersten Positions-Koordinatenwert und zu einem zweiten Zeitpunkt einem zweiten Positions-Koordinatenwert eines beweglichen Objektes In der Nähe dar Zueammenstoß-Verhütungevorrichtung entsprechen, Speichervorrichtungen (S1, S2) zur Speicherung einer Darstellung des ersten Koordina- I tenwertes zum ersten Zeitpunkt, Auslese-Steuereinrichtungen (35) 2UDi Auslesen aus den Speichervorrichtungen (S1₍ S2) zum zweiten Zeitpunkt und zur Modifikation des ersten Koordinatenwertes mit einen vorgegebenen Faktor und Vorrichtungen (71) zur gleichzeitigen Darstellung der ersten und zweiten Bilder (601, 6O2) des Objektes zum zweiten Zeitpunkt jeweils in Ausdrücken des zweiten Koordinatenwertes bzw. des modifizierten ersten Koordinatenwertes·

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Radareinrichtungen (i, 2, 3) Einrichtungen zur Feststellung von Echos umfaßt, die Entfernungs- und Seitenwinkel- bzw. Peilungskoordinatenvcrton des beweglichen Objektes jeweils an den ersten und zweiten Zeitpunkten entsprechen, und daß die Speichervorrichtungen (SI, S2) Vorrichtungen zur Speicherung einer Darstellung zum ersten Zeitpunkt umfassen, die den Entfernungs- und Seitenwinkel-Koordinatenwerten ssum ersten Zeitpunkt ent- . spricht«

3· Vorrichtung nach Anspruch 2_t dadurch gekennzeich-

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net, daß die Auslese-Steuereinrichtungen (35) Einrichtungen zur Modifikation und zum Auslesen des Wertes der gespeicherten Entfernuhgswerte und zum Auslesen der gespeicherten Seitenwinkel- bzw. Peilungswerte umfassen.

h. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtungen (71) zur gleichzeitigen Darstellung Vorrichtungen zur Darstellung der ersten und zweiten Bilder (601, 602)jeweils in Ausdrucken des Se-itenwinkel-Wertes und des modifizierten Entfernungewertee au» ersten Zeitpunkt bzw· in Ausdrücken der Seitenwinkel- und Entfernungswerte zum zweiten Zeitpunkt umfassen.

5* Vorrichtung nach einen der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Vorrichtungen zur Modulationβfinderung des Bildes, das den modifizierten ersten Koordinatenwert darstellt.

6. Vorrichtung nach Anspruch h_$ gekennzeichnet durch Vorrichtungen (30, 31) zur Modulation des Seitenwinkelwertes des ersten Zeltpunktes, üb zu bewirken, daß das erste Bild eine deutliche Abgrenzung in bezug auf das zwei -te Bild aufweist.

7· Vorrichtung nach Anspruch 6_T dadurch gekennzeichnet, daß die deutliche Abgrenzung die Form eines Kreisbogens (602) aufweist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Radareinrichtungen (i, 2, 3) zur Feststellung

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eines Echoe betätigbar sind, das der ersten Position de* Objektes in einer Entfernung R_Q sura ersten Zeitpunkt ent·*· spricht _f daß die Auslese-Steuereinrichtungen (35) ein Auslesen und eine Modifikation der gespeicherten Darstellung der Entfernung R_Q mit einen vorgegebenen Faktor (1 - /)*t) für die Erzeugung einer Darstellung einer scheinbaren Entfernung R zum zweiten Zeltpunkt bewirken, wobei die Entfernung R durch die Gleichung;

GL *

R_a = Ο - Vt) R₀

definiert ist und wobei t die durchlaufende Zeit zwischen den ersten und zweiten Zeitpunkten und "h eine manuell auswählbare Eonstante ist, und daß die Darstellungsvorrichtungen (?1) derart ausgebildet sind, daß das erste Bild das Objekt in der Entfernung zum zweiten Zeitpunkt und das zweite Bild das Objekt in der scheinbaren Entfernung R darstellt.

9· Torrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch Einrichtungen (30, 31) zur Modulationsänderung der Fora des zweiten Bildes (602)_t das das Objekt in der scheinbaren Entfernung R_ft darstellt, derart» daß es deutlich von des ersten Bild (601) unterschiedlich ist, das das Objekt | in der Entfernung zum zweiten Zeitpunkt darstellt.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen (30, 31) zur Änderung der Form dee zweiten, das Objekt in der scheinbaren Entfernung R_a darstellenden Bildes (6O2) Vorrichtungen zur Erzeugung eines Kreisbogens (602) auf der Darstellungsvorrichtung

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(71) umfassen, wobei der Kreisbogen (602) durch den umsodulierten Teil des zweiten Bildes in zwei Hälften geteilt ist.

11, Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Radareinrichtung mit folgenden Teilen: Kathodenstrahl-Anzeigevorrichtungen (v)t auf denen ein Echosignal eines Objektes durch Ausbildung eines Bildes auf dem Schirm der Anzeigevorrichtung (71) in Ausdrücken der Entfernungs- und Seitenwinkel- bzw. Peilkoordinaten des Objektes dargestellt ist; Entfernungs-Synchronisiereinrich -tungen (77), die Synchronisiersignale zur Synchronisation des Beginns der Ent farmings-Ablenkung zur Ablenkung des Kathodenstrahls relativ zum Anzeige-Schirm in der Entfernung liefern; Antennen-Peilrichtungs-Aufnehmereinrichtungen (90) zur Synchronisation der Ablenkung des Kathodenstrahls relativ zum Anzeigeschirm in der Peilrichtung; Vorrichtungen zur Intensivierung des Kathodenstrahls unter Einschluß von Speichervorrichtungen (S1, S2) mit Elektronenstrahl-Projektionseinrichtungen, Fangelektroden-Einrichtungen (20, 20a) mit Elektronenepeichereigenschaftsn und mit Elektrodenanordnungen zur Intensivierung eines Elektronenstrahls von den Elektronenstrahl-Projektionseinrichtungen, von den Antennen-Peilrichtungs-Aufnehmereinrichtungen (90) gesteuert· Vorrichtungen zur Zuführung des Echos an die Elektrodenanordnungen zur Intensivierung des Elektronenstrahls der Speichervorrichtungen (SI, S2) während einer ersten Antennenabtastung, erste Ablenk-Steuervorrichtungen (6, 6a) zur Zuführung eines Entfermmg9-Abi.@nKfeldes mit im wesentlichen konstanter Amplitude in einem Bereich zwischen den Projektionseinrichtungan und den Fangelektroden-Einrichtungen (20, 20a) zur Anordnung des intensivierten Elektronen-

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strahle entsprechend der Entfernung des Objektes während der ersten Abtastung der Antenne relativ au den Fangelektroden-Einrichtungen (20, 20a), zweite Ablenk-Steuereinrichtungen (i4_f i4a), die mit den Antennen-Peilrichtungs-Aufnehmereinrichtungen (9θ) zur Lieferung eines säge zahnform! gen Peilrichtungs-Ablenkfeldes in d«n Bereich mit relativ konstanter Amplitude zusammenwirken, von den Antennen-Peilrichtungs-Aufnehinereinrichtuiagen. (90) gesteuerte Einrichtungen (35) zum Auslesen aus den Fangelektrodon-Einrichtungen (20, 20a) während auf die erste Abtastung folgenden Abtastungen der Antenne, mit den ersten Ablenkeinrichtungen (6, 6a) zusammenwirkende Einrichtungen { (i4, 14a) zur Zuführung eines sägezahnförmigen Entfernungs-Ablenkfeldes mit Zyklen von anwachsender Amplitude in den Bereich, und Einrichtungen zur Weiterleitung eines Ausgangs der Auslese-Einrichtungen (35) zur Intensivierung das Kathodenstrahls der Eathodezistrahl-Arazeif©vorrichtung (71).

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Ablenk-Steuereinrichtungen Integratoreinrichtungen (6, 6a) umfassen, die erste und zweite Eingangeanordnungen und Ausgang-sanordnungen aufweisen, wobal den ersten Eingangsanordnungen ein im wesentlichen kon- _Λ

stantes elektrisches Signal und den zweiten Eingangsanord ™ nungen Integrator-Rücksteilimpulse unter der Steuerung der Radar-Synchronisiereinrichtungen zugeführt werden, und wobei die Ausgangsanordnungen zur Bildung des Entfernunge-Ablenkfcldes der Speiebervorrichtungen (S1, S2) vorge- . sehen sind·

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13* Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zur Lieferung des aMgezahnfurmigen Entfernungs-Ablenkfeldee mit anwachsender Amplitude erste Integrator-Einrichtungen (6, 6a) mit ersten und zweiten Eingangsanordnungen und Ausgangsanordnungen umfassen, wobei den ersten Eingangsanordnungen ein im wesentlichen konstantes elektrisches Signal und den zweiten Eingangsanordnungen Ijnitctgrator-Rückstellimpulse unter der Steuerung der Antennen-Peilrlchtungs-Aufnehmereinrichtungen zugeführt werden, daß ferner zweite Integrafcoreinrichtungen

B) (i4) vorgesehen sind, deren erste Eingangsanordnungen mit

den Ausgangsanordnungen des ersten Integrators verbunden sind und die zweite und dritte Eingangsanordnungen und Ausgangsanordnungen aufweisen, wobei den zweiten Eingangsanordnungen ein im wesentlichen konstantes elektrisches Signal und den dritten Eingangsanordnungen Integrator-Rücketellimpolse unter der Steuerung der Radar-Synchronisiereinrichtungen zugeführt werden, und wobei die Ausgangeanordnungen zur Erzeugung des Entfernungs-Abienkfeldes mit anwachsender Amplitude für die Speichervorrichtungen (S1, S2) vorgesehen sind.

α 14. Vorrichtung nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch

'* erste und zweite Speichervorrichtungen (S1, S2.) mit ersten und zweiten jeweiligen Elektroneirstrahl-Projoktionseinrichtungen, ersten und zweiten jeweiligen Fangel©kSroden-Einrichtungen (20, 20a) mitElektronenspeichereigenschaften, und ersten und zweiten jeweiligen Elektrodenanordnungen zur Intensivierung des ersten oder zweiten jeweiligen Elektronenstrahls von den jeweiligen ersten und aveiton Elektronenstrahl-Projektionseinrichtungen, von don Aatennen-Peil-

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richtunge-Aufnehmereinrichtungen (90) gesteuerte Einrichtungen zur Zuführung des Echos an die ersten Elektrodeneinrichtungen zur Intensivierung des Elektronenstrahls der

/Vorrichtung

ersten Speicher/ (st) während eines ersten Zeitintervalls und zur Zuführung des Echoe an die zweiten Elektrodenanordnungen zur Intensivierung des Elektronenstrahls der zweiten Speichervorrichtung (S2) während eines zweiten Zeitintervalls, erste AbIenk-Steuereinrichtungen (lh, 1ha.) zur Zuführung eines Entfernungs-Ablenkfeldes mit im wesentlichen konstanter Amplitude in dem ersten Bereich zwischen den ersten Projektionseinrichtungen und den ersten Fangelektroden-Einrichtungen (20) zur Anordnung des ersten intensivierten Elektronenstrahls entsprechend einer Entfernung des Objekts während des ersten Zeitintervalls relativ zu den ersten Fangelektroden-Einrichtungen (20) und zur Zuführung eines Entfernungs-Abi enkf el des mit im wesentlichen konstanter Amplitude in dem zweiten Bereich zwischen den zweiten Projektions-Einrichtungen und den zweiten Fangelektroden-Einrichtungen (20a) zur Anordnung des zweiten intensivierten Elektronenstrahls entsprechend der Entfernung des Objektes während des zweiten Zeitintervalls relativ zu den zweiten Fangelektroden-Einrichtuugea (20a), zweite AbI enk-S.teuereinri ch tungen (14, 1^a), die mit den An tennen-Peilrichtungs-Aufnehmereinrlchtungen (90) zur Zuführung eines sägezahnförmigen Peilrichtungs-Ablenkfeldes mit im wesentlichen konstanter Amplitude in den ersten und zweiten Bereichen zusammenwirken, von den Antennen-Peilrichtungs-Aufnehmereirarichttingen gesteuerte Einrichtungen (35) zum Auslesen der zweiten Fangelektroden-Einrichtungen (20a) während des ersten Zeitintervalle und zum Auslesen der ersten Fangolaktrodon-Einrichtungen (20)

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während des zweiten Zeitintervalls, mit den ersten Ablenk-Steuerelnrichtungen (14, Ika.) zusammenwirkend· Einrichtungen zur Zuführung von Zyklen eines säg©zahnförmigen Ent -fernungs-Ablenkfeldes mit anwachsender Amplitude während der zweiten Zaitperiode an den zweiten Bereich und zur Zuführung von Zyklen eines sägezahnförmigan Entfernungs—Ablenkfeldes mit anwachsender Amplitude während der ersten

Zeitperiode an den zweiten Baus ich, und von den Antennen-Peilrichtungs-Aufnehmereinriehtungen (90) gesteuerte Einrichtungen zur abwechselnden Weiterleitung von Ausgängen der ersten und zweiten Auslese-Einrichtungen zur Intensivierung des Kathodenstrahle des Kathodenstrahl-Anzeigers (71).

15· Torrichtung nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch von· den Antennen-Peilrichtungs-Aufnehmereinrichtungen gesteuerte Einrichtungen zur Modulation des den ersten Speichervorrichtungen (Si) während des Auslesens der ersten Speichervorrichtung (Si) zugeführten Feldes der Antennen-Peilriehtungs-Aufnehmereinriehtungen und zur gleichzeitigen Modulation des Antennen-Peilrichtungs-Aufnehmer-Feldes, das den zweiten Speichervorrichtungen (S2) während des Auslesenu der zweiten Speichervorrichtungen (S2) zu Abgrenzungszwecken zugeführt wird.

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