DE2452287B2

DE2452287B2 - Verfahren zur beeinflussung einer radaranzeige auf einem sichtgeraet

Info

Publication number: DE2452287B2
Application number: DE19742452287
Authority: DE
Inventors: Thomas Ernest Chelmsford Essex Gaskell (Großbritannien)
Original assignee: Marconi Co Ltd
Current assignee: BAE Systems Electronics Ltd
Priority date: 1974-07-04
Filing date: 1974-11-04
Publication date: 1977-04-28
Also published as: SE7507680L; DE2452287A1; FR2277349B1; NL7508002A; FR2277349A1; GB1487221A

Description

.Ί5

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Beeinflussung einer Radaranzeige auf einem Sichtgerät zur Darstellung zusätzlicher Informationen.

Aus der US-PS 36 83 373 ist ein Radargerät bekannt, mit dem die relative Lage eines Ziels und eines das ⁽>° Radargerät Iransportierenden Fahrzeugs angezeigt werden sollen. Zu diesem Zweck werden die Radar-Video-Signale auf einen Analog/Digital-Umsetzer gegeben, dessen Ausgungssignal in Abhängigkeit davon, ob die einlaufenden Video-Signale jeweils unter oder über ^:>i> einem bestimmten Wert liegen, 0 oder 1 is;. Diese 0- und I-Signale werden für verschiedene Entfernungen gespeichert, um anzuzeigen, ob in einer bestimmten Entfernung ein Signal vorliegt oder nicht. An einem bestimmten Ausgang eines Demultiplexers erscheint immer dann ein Signal, wenn sich ein Ziel in einer Entfernung befindet, die diesem Signal entspricht.

Es sind Verfahren bekannt, die Radaranzeige auf einem Sichtgerät so zu beeinflussen, daß zusätzliche Informationen dargestellt werden können. Dabei lassen sich bestimmte Ausschnitte der Radaranzeige in vergrößertem Maßstab oder aber gleichzeitig bestimmie Zusatzinformationen, wie beispielsweise Linien, Markierungen oder Bedienungshilfen, auf dem Sichtgerät darstellen.

Bei einem Rundsichtanzeige- bzw. PPI-Gerät wird durch elektromechanische oder elektronische Einrichtungen eine rotierende Zeitbasisspur erzeugt, deren Intensität mit dem empfangenen Video-Signal moduliert ist. Beim Betrieb eines solchen Rundsichtanzeige-Gerätes ist es im allgemeinen zweckmäßig, den dargestellten Zielen Markierungen, Linien oder andere zusätzliche informationen zur Unterstützung der Bedienungsperson zu überlagern. Weiterhin ist es im allgemeinen erforderlich, den Maßstab der Radaranzeige vergrößern und ihre Lage verändern zu können, damit bestimmte, interessierende Flächen der Radaranzeige im Detail untersucht werden können

Für die Überlagerung der Radaranzeige durch Linien oder Markierungen wird üblicherweise die Zeitspanne zwischen den Spuren des Abtastflecks ausgenutzt; die Verschiebung der Radaranzeige und die Maßstabsvergrößerung werden mit Hilfe von Verlagerungsspannungen sowie der Verstärkung der kombinierten Ablenkwellenform erreicht. Diese Verstärkung während der Maßstabsveränderung hat jedoch die nachteilige Wirkung, daß die Schreibgeschwindigkeit der Zeitbasis zunimmt; dadurch ergibt sich jedoch immer eine nicht zu vermeidende Verringerung der Helligkeit des dargestellten Signals und damit der Radaranzeige.

Der Erfindung lieg' deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Beeinflussung einer Radaranzeige der angegebenen Gattung so zu verbessern, daß ohne Verringerung der Helligkeit der Maßstab der Radaranzeige vergrößert oder zusätzliche Markierungen eingeblendet werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile beruhen insbesondere auf folgender Funktionsweise: die augenblickliche Größe der ankommenden Video-Signale, die zur Modulation der Intensität der Spur des Rundsichtanzeige-Gerätes verwendet werden, wird abgetastet und gemessen; die dadurch gewonnenen Informationen werden bei einer ersten, vorgegebenen Abtastgeschwindigkeit gespeichert; diese Informationen werden dann während der nächsten Radarzeitperiode dargestellt. Die darzustellenden Signale werden aus dem Speicher mit einer zweiten, vorgegebenen Geschwindigkeit ausgelesen, die einen anderen Wert als die erste Geschwindigkeii hat; außerdem werden sie, im allgemeinen in digitaler Form, gespeichert, so daß sie wieder zurück in ein analoges Video-Signal umgesetzt werden müssen, das für die Intensitätsmodulation der Spur geeignet ist. Es handelt sich also nicht einfach um die Speicherung von Entfernungs- und Azimut-Informationen, sondern der gesamte, gemessene Wert der augenblicklichen Größen der Video-Signale wird gespeichert, so daß aus der Wiedergewinnung nach der Speicherung ein Signal gebildet werden kann, mit dem sich die Intensität der

Spur des Rundsichtanzeige-Geräles modulieren läßt.

Ist die Auslesegeschwindigkeit für die Informationen in dem Speicher höher als die Speichergeschwindigkeit, dann steht eine bestimmte Zeitspanne Tür die Darstellung der obenerwähnten Hilfsinfor-nationen zur Ver- S lugung. Diese Zeitspanne kann auch dazu benutzt werden, die Video-Signale mit einer geringeren Geschwindigkeit auszulesen, um die erforderliche Bandbreite für die frequenzgewandelten Video-Signale zu reduzieren; dadurch können Video-Signale, welche >o die gesamten Radar-Informationen enthalten, über herkömmliche Telefonleitungen übertragen werden.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil ist, daß Signale mit voller Grauskala wiedergegeben werden können; dadurch lassen sich auch schwache Signale vom Rauschen trennen, und die üblichen Eigenschaften und Charakteristiken der Radaranzeige werden beibehalten. Das Ergebnis ist eine Radaranzeige mit dem üblichen Gesamteindruck, so daß sich eine natürlich aussehende Darstellung ergibt. Und schließlich wird auch der Rauschuntergrund mit allen, in ihm enthaltenen Informationen beibehalten, so daß sich eine wesentliche Hilfe für die Bedienungsperson bei der Indentifizierung von Zielen ergibt.

Zweckmäßigerweise hat das Sichtgerät e^;ne konstante Schreibgeschwindigkeit, die so ausgewählt ist, daß sich eine optimale Helligkeit ergibt; die \uslesegeschwindigkeit für die Video-Signale sollte so ausgelegt sein, daß sie an die Speichergeschwindigkeit angepaßt ist.

Durch Änderung der Abtastgeschwindigkeit läßt sich bei Bedarf der Maßstab der Anzeige auf dem Sichtgerät dehnen.

Bisher war es üblich, den Maßstab einer Radaranzeige durch Variation der Abtastgeschwindigkeit des Punktes der Kathodenstrahlröhre am Sichtgerät zu verändern. Dies hat den Nachteil, daß sich bei steigender Abtastgeschwindigkeit die Helligkeit der Radaranzeige verringert. Im Gegensatz hierzu kann bei dem Verfahren nach der vorliegenden Erfindung durch Frequenzwandlung des Video-Signals ohne Rücksicht auf die Dehnung die gleiche Schreibgeschwindigkeit verwendet werden, so dall die Helligkeit nicht nachläßt.

Zweckmäßigerweise werden die Video-Signale abwechselnd in zwei Speicher eingegebon; während die Video-Signaie in einer Spur in den ersten Speicher geschrieben werden, werden die Video-Signale von der früheren Spur aus dem anderen Speicher ausgelesen. Dadurch liegt die dargestellte Information immer um eine Spur hinter der Information vom Radarkopf.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beiliegenden, schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 ein Blockdiagramm eines Sichtgerätes für eine Radaranzeige und

Fig.2 ein Blockdiagramm der Frequenzwandlungseinrichtung für das Video-Signal nach F i g. 1.

Das in Fig. \ dargestellte Radaranzeige-System weist eine Rechenanlage auf, die aus einem Rechenwerk '«■> 12, einem Sichtgerät und Puffer 14, einem Speicher 16 und einem Radar-Bedienungsmodul 18 besteht, die mit einer gemeinsamen Hauptleitung 20 verbunden sind. Die Rechenanlage ist so geschaltet, daß sie Azimuthund Sync-lnformationen empfängt und Ausgangssignalc ('5 erzeugt, weiche die Abtastung im Sichtgerät 20 des Radarsystems durch einen Block 22 steuern, der als und Ablenkungsgenerator« bezeichnet ist, und auch die Frequenzwandlung der einlaufenden Video-Signale im Block 24 steuert.

Das Radaranzeige-System wird durch ein Rechnerprogramm gesteuert, das Informationen über das Ausmaß der Dehnung und der außermittigen Lage enthält, welche die Anzeige haben soll. Die vom Radarkopf abgeleiteten Azimuth- und Sync-lnformationen werden von dem Radar-Bedienungsmodul 18 dazu benutzt, die Informationen in dem Speicher 16 zu ergänzen. Von den in diesem Speicher enthaltenen Informationen und von den in das Programm geschriebenen Einzelheiten des Formates der gewünschten Anzeige benutzen das Anzeigegerät der Rechneranlage und der Puffer 14 die Inhalte des Speichers 16 zur Erzeugung von digitalen Signalen, welche die Startlage des Punktes auf dem Sichtgerät 26 des Radarsystems und die Abtastgeschwindigkeit sowohl in X- als auch in V-Richtung anzeigen. Diese Information wird dem ΛΎ-Integrator und den Ablenkungsgeneratoren 22 zugeführt, die dann geeignete Ausgangsspannungen für den Betrieb der Abtastkreise der darzustellenden Anzeige erzeugen.

Der Radar-Bedienungsmodul 18 in der Rechenanlage 10 gibt auch Informationen an einen Frequenzwandler 24 für das Video-Signal, der sowohl den Zeitpunkt in bezug auf das Sync-Signal festlegt, bei dem die Abtastung des Video-Signals beginnt, und auch die Abtastgeschwindigkeit steuert, um den Bereich und die Dehnung der Anzeige festzulegen. Der Frequenzwandler 24 für das Video-Signal ist auch mit dem Ä"K-Integrator und den Ablenkungsgeneratoren 22 verbunden, die den Zeitpunkt bestimmen, bei dem der Frequenzv/andler 24 für das Video-Signal beginnt, Ausgangsinformationen an das Sichtgerät 26 des Radarsystems zu liefern.

Der Frequenzwandler 24 für das Video-Signal ist in F i g. 2 im einzelnen dargestellt. Das einlaufende Video-Signal wird auf einen Analog/Digital-Umsetzer 30 gegeben, der durch eine Kodierungsgesehwindigkeit- und Steuerschaltung 32 gesteuert wird. Jedesmal, wenn er ein Signal von der Steuerschaltung 32 empfängt, tastet der Analog/Digital-Umsetzer 30 das eingegebene Video-Signal ab und erzeugt ein digitales Ausgangssignal, im allgemeinen von vier Bits, das über einen Schaller 38 (in der Praxis wird ein elektronischer Schalter verwendet) auf das eine oder andere von zwei Schieberegistern 34 und 36 geführt wird. Während das Video-Signal von einer Spur in das Schieberegister 34 geschrieben wird, wird das Video-Eingangssignal von der vorhergehenden Spur, das in dem Schieberegister 36 aufgezeichnet ist, durch einen Digital/Analog-Umsetzer 39 unter der Steuerung einer Dekodierungsgescliwindigkeit- und Steuerschaltung 40 mit einer anderen Geschwindigkeit ausgelesen. Das frequenzgewandelte Video-Ausgangssignal tritt an dem Ausgang 42 auf.

Die Kodierungsgeschwindigkeit- und Steuerschaltung 32 ist mit der Rechenanlage 10 und auch mii einem Zähler 44, einer Startbereichs-Schaltung 46 und einem Anschluß 48 verbunden, der so geschaltet ist, daß er Sync-Impulse empfängt. Die Startbereicbsschaltung 46 ist auch mit der Rechenanlage 10 (siehe Fig. 1) gekoppelt; in der .Startbereichsschaltung 46 ist eine Zahl gespeichert, die den Bereich angibt, von dem die Anzeige beginnen soll. Beim Empfang des Sync-lmpulses setzt die Kodiergeschwindigkeit- und Steuerschaltung 32 den Zähler 44, der dann die Signale zählt, die ihm von einem Taktgeber 50 zugeführt werden. Wenn

der Zählerstand des Zählers 44 den gleichen Wert wie die in der Startbereichsschaltung 46 gespeicherte digitale Zahl erreicht, betätigt die Kodier- und Steuerschaltung 32 den Analog/Digital-Umsetzer 30, um die Abtastung zu beginnen.

In ähnlicher Weise wird die Dekodiergeschwindigkeit- und Steuerschaltung 40 durch die Zeitbasis angesteuert und liest die informationen in dem Schieberegister 36 mit einer Geschwindigkeit aus, die von der Rechenanlage so festgelegt wird, daß sich eine Anpassung der Auslesegeschwindigkeit an die Bewegungsgeschwindigkeit an dem Abtastfleck ergibt. In ähnlicher Weise wie die Kodiergeschwindigkeit- und Steuerschaltung 32 ist die Dekodiergeschwindigkeit- und Steuerschaltung 40 mit einem Zähler 52 verbunden, der die Signale von dem Taktgeber 50 zählt.

Bei einem Empfang eines neuen Sync-Signals werden die Umschalter 38 umgestellt, so daß das Schieberegister, in das gerade Informationen durch den Analog/Digital-Umsetzer 30 geschrieben worden sind, durch den Digital/Analog-Umsetzer 39 ausgelesen wird und umgekehrt.

Obwohl das beschriebene System im allgemeinen mit der Pulswiederholungsfrequenz der Radaranlage arbeitet, kann das System auch mit einer niedrigeren Geschwindigkeit als der Pulswiederholungsfrequenz arbeiten. Wird der Speicher als Akkumulator benutzt, d. h. werden beispielsweise N Radarspuren gespeichert und kumulativ zur Erzeugung der Video-Informationen für eine Anzeigespur summiert, so kann die Abtastung der Anzeige wesentlich verlangsamt werden. Diese Betriebsart ist bei Radaranlagen zweckmäßig, die nur mit geringen Entfernungen arbeiten, wie beispielsweise bei Radargeräten für die Schiffahrt; dabei kann die Ausgabe verlangsamt werden, so daß sich ein' geringere Schreibgeschwindigkeit ergibt, wodurch nui wiederum die Helligkeit der Anzeige verbessert wird.

Das hier beschriebene System kann dazu verwende werden, ein Video-Signal von einer Radarantenne se umzuformen, daß das frequenzgewandelte Signa schneller auf einem Radarschirm angezeigt werder kann. Das heißt aiso, daß das Video-Signal »beschleu nigt« wird. Als Alternative hierzu kann das Video-Signa

ίο auch verlangsamt werden. Wenn beispielsweise wäh rend der Abtastung des Raums im Azimuth und dei Überwachung in einer Kontrollstation, die sich vorr Radarkopf entfernt befindet, ein interessierendes Zie ausgemacht wird, kann ein anderes Radargerät durcti Fernbedienung angesteuert werden, so daß es in einer vertikalen Ebene abtastet und die Elevation oder Höhe des Ziels bestimmt. Das von einer einzelnen Abtastung abgeleitete Video-Signal des Höhenradars wird dann zurück zur Kontrollstation übermittelt. In einem solchen Fall kann durch Verlangsamung des Video-Signals, wie es mit der hier beschriebenen Einrichtung möglich ist, die Bandbreite des Signals verringert werden, so daß die frequenzgewandelten Video-Signale unter Benutzung von bereits bestehenden Telefonleitungen übertragen werden können. Nach dem Empfang des Signals in der Kontrollstation kann es wiederum einer Frequenzwandlung unterzogen werden, wobei es sich dieses Mal um eine Geschwindigkeitserhöhung des Signals handelt; dieses Signal kann dann in gleicher Weise, wie es oben beschrieben wurde, angezeigt und dargestellt werden. Die hier beschriebene Frequenzwandlung des Video-Signals macht daher die Installation spezieller Nachrichtenverbindungen zwischen dem Höhenmeß-Radar und der Kontrollstation überflüssig.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Beeinflussung einer Radaranzeige auf einem Sichtgerät zwecks Darstellung zusätzlicher Informationen, dadurch gekennzeichnet, daß die augenblickliche Größe der einlaufenden Radar-Video-Signale mit einer ersten, vorgegebenen Geschwindigkeit abgetastet und gemessen wird, daß den augenblicklichen, gemessenen Größen entsprechende Signale gespeichert werden, daß die gespeicherten, augenblicklichen Werte mit einer zweiten, vorgegebenen Geschwindigkeit zur Gewinnung eines frequenzgewandelten Video-Signals ausgelesen werden, und daß ein aus ·5 dem frequenzgewandelten Video-Signal abgeleitetes Signal auf dem Sichtgerät dargestellt wird.

2. Verfahren zur Beeinflussung einer Radaranzeige nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Sichtgerät mit konstanter Schreibgeschwindigkeit betrieben wird, und daß die Auslesegeschwindigkeit in Anpassung an die Schreibgeschwindigkeit ausgewählt wird.

3. Verfahren zur Beeinflussung einer Radaranzeige nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeit der Abtastung geändert wird.

4. Verfahren zur Beeinflussung einer Radaranzeige nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Radar-Video-Signale abwechselnd in zwei Speichern gespeichert werden, und daß während der Speicherung der Video-Signale in einer Spur in einem Speicher die Video-Signale von der früheren Spur aus dem anderen Speicher ausgelesen werden.

5. Verfahren zur Beeinflussung einer Radaranzeige nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung einer Totzeit, während der andere Informationen aly das einlaufende Video-Signal auf dem Sichtgerät darstellbar sind, die zweite, vorgegebene Geschwindigkeit größer als die erste, vorgegebene Geschwindigkeit gewählt wird.

6. Verfahren zur Beeinflussung; einer Radaranzeige nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite, vorgegebene Geschwindigkeit kleiner als die ersie, vorgegebene Geschwindigkeit gewählt wird, wobei das frequenzgewandelte Video-Signal eine rdativ zu dem einlaufenden Video-Signal verringerte Bandbreite hat.