DE2452287A1

DE2452287A1 - Verfahren zum darstellen von radar- video-signalen

Info

Publication number: DE2452287A1
Application number: DE19742452287
Authority: DE
Inventors: Thomas Ernest Gaskell
Original assignee: Marconi Co Ltd
Current assignee: BAE Systems Electronics Ltd
Priority date: 1974-07-04
Filing date: 1974-11-04
Publication date: 1976-01-15
Also published as: NL7508002A; FR2277349B1; SE7507680L; FR2277349A1; DE2452287B2; GB1487221A

Description

PATENTANWÄLTE *"

MANITZ, FINSTERWALD & GRÄMKO¥

München, den . 4. K\',^;. P-M 3036

THE MAROOFI COMPANY LIMITED Marconi House, New Street, Chelmsford, Essex OMl IPI

Verfahren zum Darstellen von Radar-Video-Signalen

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Radarsysterne und befaßt sich insbesondere mit einem Verfahren zum Darstellen von Radar-Video-Signalen auf einem Sichtgerät.

In bisher bekannten Einrichtungen wird die Geschwindigkeit der Information im vom Radarkopf abgeleiteten Videosignal durch die Abtastgeschwindigkeit festgelegt und es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, mehr Breite einzuführen, so daß die Bandbreite des Signals geändert werden kann oder eine zusätzliche Information zur gleichen Zeit wie das Video-Signal auf den Schirm des Sichtgerätes geschrieben werden kann.

Gemäß der Erfindung in ihrem breitesten Aspekt enthält ein Verfahren zum Darstellen von Radar-Video-Signalen folgende Schritte: Abtasten und Messen der augenblicklichen Größe des

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DR. G. MANITZ · D1PL.-ING. M. FINSTERWALD DIPL.-ING. W. GRAMKOW ZENTRALKASSE BAYER. VOLKSBANKEN MÖNCHEN 22. ROBERT-KOCH-STRASSE I 7 STUTTGART SO (BAD CANNSTATT) MÖNCHEN. KONTO-NUMMER 7270 TEL. (089) 22 42 11. TELEX OS-29672 PATMF SEELBERGSTR. 23/25. TEL. (0711)56 72 61 POSTSCHECKiMONCHEN 77062-805

einlaufenden Video-Signals mit einer ersten vorgegebenen Geschwindigkeits Speichern der den gemessenen augenblicklichen Größen repräsentativen Signale, Lesen der gespeicherten augenblicklichen Werte mit einer zweiten vorgegebenen Geschwindigkeit, um ein frequenzgewandeltes (retimed) Video-Signal zu erzielen, und Darstellen des vom gewandelten (retimed) Video-Signal abgeleiteten Signals auf einem Sichtgerät.

Es ist oft erforderlich, auf einem Radarsichtgerät außer dem vom Radarkopf empfangenen Video-Signal anderes Material einzuschreiben. Die zusätzliche Information kann z.B. die Form eines aus alphanumerischen Zeichen bestehenden Abzeichens haben. Wenn die Geschwindigkeit, mit der die Information gelesen wird, schneller als diejenige Geschwindigkeit ist, mit der die gleiche Information in den Speicher geschrieben wird, entsteht eine Totzeit, in der solche weiteren Informationen auf das Sichtgerät geschrieben werden können.

Es gibt jedoch andere Anwendungen, wo eine niedrigere Informationsgeschwindigkeit gefordert ist, als sie vom Radarkopf erhalten wird. Es ist zum Beispiel gewöhnlich wegen Begrenzungen der Bandbreite nicht möglich, Signale von einem Radarkopf über eine Telefonleitung einem Sichtgerät zu übermitteln. Wenn das Radarsignal gewandelt (retimed) wird durch langsameres lesen der Information im Speieher als sie eingeschrieben wurde, ist es durch Reduktion der Bandbreite möglich, ein solches Übertragungsverfahren zu benutzen.

Vorzugsweise benutzt das Sichtgerät eine konstante Schreibgeschwindigkeit, die für eine optimale Hellig-

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keit gewählt wurde und die Geschwindigkeit, mit der der Speicher gelesen wird, ist so gewählt, daß sie an die Schreibgeschwindigkeit angepaßt ist.

Vorzugsweise wiederum ist die Abtastgeschwindigkeit veränderbar, so daß eine Dehnung des Maßstabes des Sichtgerätes möglich ist.

In der Vergangenheit war es gebräuchlich, den Maßstab einer Radaranzeige durch Veränderung der Abtastgeschwindigkeiten des Punktes der Kathodenstrahlröhre im Sichtgerät zu verändern. Dies hat den Nachteil, daß mit anwachsender Abtastgeschwindigkeit die Helligkeit der Anzeige vermindert wird. Im Gegensatz dazu wird es gemäß der vorliegenden Erfindung durch Frequenzwandlung (retiming) des Video-Signals möglich, ohne Rücksicht auf die Dehnung die gleiche Schreibgeschwindigkeit zu verwenden, so daß die Helligkeit nicht leidet.

Passenderweise wird die Video-Information abwechselnd in zwei Speicher geschrieben, und während die Video-Information in einer Spur in einen Speicher geschrieben wird, wird die Video-Information von der früheren Spur aus dem anderen Speicher gelesen. Als Ergebnis dieser Verfahrensweise ist die angezeigte Information immer um eine Spur hinter der Information vom Radarkopf.

Die Erfindung wird an Hand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 ein sehematisch.es Blockdiagramm eines Radar-Sichtanzeigesystems und

Pig. 2 ein Blockdiagramm der das Videosignal wandelnden (retiming) Einrichtung nach Fig. 1.

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Das Radaranzei .^eeystem nach Fin;» 1 enthält ein OonnDutersystem, das aus einem arithmetischen und logischem datenverarbeitendem Gerät 12, einem datenverarbeitendem G-erä+ für die Anzeige und einen Puffer 14, einen Speicher 16 und einer Radar-Bedienungseinheit 18 besteht, die mit einer gemeinsamen Hauptleitung 20 verbunden sind. Der Computer ist so verbunden, daß er Azimuth- und Sync-Informationen erhält und Ausganp:ssignale erzeugt, die die Abtastung im Radar-Sichtgerät 26 durch einen Block 22 steuern, der bezeichnet ist mit "XY-Integrator und Ablenkungsgeneratoren" uni steuert auch die Wandlunr (retiming) der einlaufenden Video-Signale im Block 24.

Das Radar-Anzeipesystem wird durch ein Computer-Programm gesteuert, da.s Informationen enthält über den Stand der Dehnuni? und der außermittigen Lage, die die Anzeige zeilen soll. Die vom Radarkopf abgeleitete Azimuth- und Sync-Information wird von der Radar-Bedienungseinheit dazu benutzt, die Informationen im Speicher 16 zu ergänzen. Von den in diesem Speicher enthaltenen Informationen und von den in das Programm geschriebenen Details des Formates der gewünschten Anzeige benutzen das datenverarbeitende Anzeigegerät und der Puffer 14 die Inhalte des Speichers 16 dazu, um digitale Signale zu produzieren, die die Startposition des Punktes auf dem Radar-Sichtgerät 26 und die Abtastgeschwindigkeiten sowohl in der X- als auch in der Y-Richtung anzuzeigen. Diese Information wird dem XY-Integrator und den Ablenkungsgeneratoren 22 zugeführt, die dann geeignete Ausgangsspannungen zum Betrieb der Abtastkreise der Anzeige erzeugen.

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Die Radar-Bedienungseinheit 18 im Computer 10 liefert auch Informationen an den Video-Wandler· (retainer) 24, mn die 2'eit in Bezug auf das Sync-Signal zu steuern, wenn die Abtastung des Video-Signales beginnt urd auch die Abtastgeschwindigkeit zu steuern, um den Bereich und die Dehnung der Anzeige zu bestimmen. Der Video-Wandler 2-1 ist auch mit dem XY-Tn tregrator und den Ablenkungsfieneratoren verbunden, die steuern, wenn der Video-Wandler 24 beginnt, Ausgangsinformationen an die Radar-Sichteinheit 26 zu liefern.

Der Video-Wandler 24 ist in Pig. 2 der Zeichnungen im Detail gezeigt. Das Video-Eingangssifnal wird in einen Analo^/Digital-Konverter 30 geliefert, der gesteuert wird durch einen Kreis 32 für die Kodierungsgeschwindigkeit und die Steuerung. Der Analog/Digital-Konverter 30 prüft den Video-Eingang und erzeugt jedesmal eine Ausgangsgröße, wenn er ein Signal vom Steuerkreis 32 erhält. Die digitale Ausgangsgröße hat tyrjischerweise vier bit, und wird in das eine oder andere von zwei Schieberegistern 34 und 36 durch einen Wechselschalter 38 eingegeben, der in der Praxis ein elektronischer Schalter ist. Während das Video-Signal von einer Spur in das Schieberegister 34 geschrieben wird, wird das Video-Eingangssignal von der vorhergehenden Spur, das im Schieberegister 36 aufgezeichnet ist, durch einen Digital/Analog-Konverter 3^ durch Steuerung eines Kreises 40 für die Steuerung und die Dekodiergeschwindigkeit mit einer davon unterschiedlichen Geschwindigkeit gelesen. Das gewandelte (retimed) Video-Ausgangs signal erscheint an der Ausgangsklemme 42.

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Der !""reis 32 für die Steuerung und die Kodiergeschwindigkeit ist mit dem Computer 10 und auch mit einem Zähler 44 verbunden, mit einem Kreis -16 für den Startbereich mit einer Klemme 43 zum "Smpi'anr von Sync-Impulsen. Der Kreis 46 für den Startbereior: ist auch mit dem Computer 10 (?ig.1) verbunden und hat eine Zahl gespeichert, -ie den Bereich anribt, von dem die Anzeige aus beginnt.

Nach Empfang der Sync-Impulse stellt der Kreis >? für die Steuerung und die Kodiergesohwindigkeit den Z«Mer 44 ein, der dann Signale zählt, die ihm von eint,; taktgeber 50 zugeführt werden. Wenn die Zäh.Um-- i.m Zähl¹ er 4d den gleichen Wert wie die digitale Zahl erreicht, die im Kreis 46 für den Startabstand gespeichert ist, arbeitet der Kreis 32 für die Kodierung und die Steuerung auf den Analog/Digital-Konverter 30 um das Abtasten zu beginnen.

Auf ähnliche Weise wird der Kreis 40 für die Steuerung und die Dekodiergeschwindigkeit durch die Zeitbasis in Gang gesetzt und liest die Information im Schieberegister 55 mit einer Geschwindigkeit, die durch den Computer bestimmt wird, um die Lesegeschwindigkeit an die Geschwindigkeit der Bewegung des Abtastpunktes anzupassen.

Auf ähnliche Weise wie beim Kreis 32 für die Steuerung und die Kodiergeschwindigkeit ist der Kreis 40 für die Steuerung und die Dekodiergeschwindigkeit mit einem Zähler 52 verbunden, der die vom Taktgeber 50 stammenden Signale zählt.

Nach Erhalt eines neuen Sync-Signals werden die Umschalter 38 umgeschaltet, so daß das Schieberegister,

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in das die Information gerade durch den Analog/Digital-Konverter 30 eingeschrieben worden ist, diirch den Digital/Analog-Konverter 39 gelesen wird und umgekehrt·

Während das beschriebene System normalerweise mit der Pulswiederholungsfrequenz der Radaranlage arbeitet, soll bemerkt werden, daß das System auch mit einer niedrigeren Geschwindigkeit als der Pulswiederholungsfrequenz arbeiten kann. Wenn der Speicher als Akkumulator benutzt wird, d.h., wenn N Radarspuren gespeichert und zur Erzeugung der Dideo-Information für eine Anzeigespur kumulativ aufsummiert werden, kann das Abtasten der Anzeigevorrichtung beträchtlich verlangsamt werden. Diese Verfahrensweise ist für Radaranlagen für geringe Entfernungen nützlich, die in Marine-Anwendungen benutzt werden, wo die Ausgabe verlangsamt werden kann, um eine geringere Schreib^eschwindigkeit zu erreichen, womit die Helligkeit der Anzeige verbessert wird.

Das insoweit beschriebene System kann dazu benutzt werden, ein Dideo-Signal von einem Radar so zu wandeln, daß das gewandelte (retimed) Signal schneller auf einem Radarschirm angezeigt werden kann. Das heißt, daß das Video-Signal beschleunigt wird. Die Erfindung kann alternativ auch dazu benutzt werden, ein Video-Signal zu verlangsamen. Wenn z. B. während der Abtastung des Raumes im Azimuth und der Beobachtung bei der Kontrollstation, die sich einige Meilen vom Radarkopf entfernt befindet, ein Ziel von Interesse ausgemacht wird, kann ein anderes Radar durch Fernbedienung angesteuert werden, so daß es in einer vertikalen Ebene abtastet und die Elevation oder Höhe des Zieles bestimmt. Das von einer einzelnen Abtastung abgeleitete Video-Signal des Höhen-

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Radars wird dann zurück zur Kontrollstation übermittelt. Bei einer solchen Anwendung kann durch Verlangsamen des Video-Signals gemäß der vorliegenden Erfindung die Bandbreite des Signals verringert werden, so daß das Gewandelte (retimed) Signal durch Benutzung von bestehenden Telephonleitungen übermittelt werden kann. Fach Empfang des Signals in der Kontrollstation kann es wiederum einer Frequenzumwandlung (retiming) unterzogen werden, dieses Mal zum Zwecke der Geschwindigkeitserhöhung des Signals und kann in gleicher Weise, wie früher beschrieben, angezeigt werden. Die Frequenzumwandlung (retiming) des Video-Signals kann daher die Installation spezieller Nachrichtenverbindungen zwischen dem Höhen-Radar- und der Kontrollstation überflüssig machen.

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Claims

PATENTANWÄLTE

MANITZ, FINSTERWALD & GRÄMKOW

• 4.

Anmelder: The Marconi Co. Ltd. München, den

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Patentansprüche

[ 1.!Verfahren zum Anzeigen von Radar-Video-Signalen, g e ^kennzeichnet durch folgende Schritte: Messen und Abtasten der augenblicklichen Größe der einlaufenden Video-Signale mit einer ersten vorgegebenen Geschwindigkeit, Speichern der den augenblicklichen gemessenen Größen entsprechenden Signale, Lesen der gespeicherten augenblicklichen Werte mit einer zweiten vorbestimmten Geschwindigkeit, um ein einer Frequenzumwandlung (retiming) unterzogenes Video-Signal zu erhalten, und Anzeigen eines von dem der Frequenzumwandlung (retiming) unterzogenen Video-Signal abgeleiteten Signales auf einem Sichtgerät.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Sichtgerät eine konstante Schreibgeschwindigkeit benutzt, und daß die Geschwindigkeit, mit der der Speicher gelesen ist, in Anpassung an die Schreibgeschwindigkeit gewählt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastgeschwindigkeit veränderbar ist.

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DR. O. MANITZ · DIPL.-ING. M. FINSTERWALD DIPL.-ING. W. GRÄMKOW ZENTRALKASSE BAYER. VOLKSBANKEN

β MÖNCHEN 22. ROBERT-KOCH-STRASSE 1 7 STUTTGART 60 (BAD CANNSTATT) MÜNCHEN. KONTO-NUMMER 727Ο

TEL. (089) 324211. TELEX 05-29672 PATMF SEELBERGSTR.23/2S. TEL. (0711)86 72 61 POSTSCHECK: MÜNCHEN 77062 - BOÖ
4. Verfahren nach eisern der Torlisr-g@li©aa©n Ansprüche, d ε d u r c h gikgsaiieichiet, daß die Video-Informetionea abwechselnd in zwei Speicher- geschrieben werden, und daß₉ x^äkread die Video-Informai/iosien in einer Spur in den einen Speicher geschrieben werden, die Video-Information von der früheren Spur aus dem anderen Speicher gelesen wird.
5· Verfahren nach einem der vorhergehendes Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite vortotimmte Geschwindigkeit größer als die erste vorbestirnnte Geschwindigkeit ist, wodurch eine Totzeit erzeugt wird, während der andere Informationen als das einlaufende Video-Signal auf der Anzeige geschrieben werden können.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4 , dadurch gekennzeichnet, daß die zweite vorbestimmte GeschwMigkeit kleiner als die erste vorbestimmte Geschwindigkeit ist, wodurch das einer Frequenzumwandlung (retimed) unterzogene Video-Signal eine in Bezug auf das einlaufende Video-Signal relativ reduzierte Bandbreite hat.

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