DE2647209B2 - Anordnung zur optoelektrischen, winkelmäßigen Ortung eines Zieles - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung gemäß Gattungsbegriff des Patentanspruches 1.

Eine derartige Anordnung liefert ein Signal, das dem Winkel zwischen der Visier- oder Richtachse der Anordnung und der Zielrichtung proportional ist. Das Ziel besteht im allgemeinen aus einem beweglichen Objekt wie einem Flugzeug, Geschoß oder anderem Flugkörper. Das von dem Ziel in Richtung auf das Detektionssystem abgestrahlte oder reflektierte Licht gestattet einen optischen Kontakt aufrecht zu erhalten, was bei Infrarotlicht, sichtbarem Licht oder ultraviolettem Licht geschehen kann. Das Gesichtsfeld des

optischen Eingangssystems legt in der Brennebene eine nutzbare Detektionsfläche fest, durch deren Mittelpunkt die optische Achse oder Richtachse hindurchgeht. Damit entspricht jedem in dem Raumwinkel des Gesichtsfeldes befindlichen, strahlenden Objekt ein Bild auf der Detektionsfläche, dessen kartesische Koordinaten den Parametern Höhenwinkel und Seitenwinkel entsprechen.

Verwendet man gleichzeitig ein lineares Detektorgitter parallel zu einer ersten kartesischen Meßachse und eine Signalmodulation erzeugt durch Verschiebung von zu diesem Gitter orthogonalen und zu der zweiten kartesischen Meßachse parallelen Gittern, die die einfallende Strahlung abfangen, so erhält man durch die Ordnungszahl des Detektors die Information des ersten Winkelparameters der Ablage und durch die zeitliche Stellung des zugehörigen, detektieren Signals die Information über den zweiten Winkelparameter. Die dem Detektor nachgeschalteten Empfangsschaltungen nehmen eine der zeitlichen Modulation angepaßte Filterung der auf den Detektorkanälen auftretenden, detektieren Signale vor. Die auf diese Weise gewonnenen Videosignale werden dann im allgemeinen mit einem bestimmten Schwellwert verglichen, um die Störsignale zu beseitigen, deren Amplitude kleiner als die vorher festgelegte Amplitude des Nutzsignals des Zieles ist. Das so aufbereitete Signal wird dann Auswertungsschaltungen zugeführt, die in Abhängigkeit von dem beabsichtigten Anwendungsfall ausgelegt sind, also beispielsweise zur Sichtbarmachung oder zur Messung der Winkelablagen oder auch zur Nachführung der Visierachse entsprechend der Richtung des bezeichneten Objektes. Eine derartige, dem Gattungsbegriff des Patentanspruches 1 entsprechende Anordnung ist aus der DE-OS 16 23 384 bekannt.

Eine weitere Anordnung zur optoelektrischen, winkelmäßigen Ortung eines Zieles ist aus der DE-AS 21 56 836 bekannt und entspricht weitgehend der zuvor ausführlich beschriebenen Anordnung, jedoch mit dem Unterschied der Verwendung eines pseudo-zufälligen Codes zur Modulation mittels der vor dem Detektor beweglichen Gittermuster.

Aus der DE-AS 2153 910 ist eine optoelektrische Anordnung mit einer Schaltung zur Kompensation von Empfindlichkeitsschwankungen bekannt, bei der das Meßsignal mit einem Bezugssignal<. erglichen wird, das gewonnen wird, solange sich im Strahlengang kein Meßobjekt befindet und während des Vorhandenseins eines Meßobjektes gespeichert wird. An eine Anwendung im Rahmen einer Anordnung zur winkelmäßigen Ortung beweglicher Ziele ist hierbei jedoch nicht gedacht.

Aus der DE-AS 21 06 136 ist schließlich ein spezieller optoelektrischer Bewegungsdetektor bekannt, bei dem zur Kompensation von Empfindlichkeitsschwankungen ein veränderliches, nämlich etwa dem Integral des Meßsignals folgendes Bezugssignal gewonnen wird. Auch hier ist eine Verwendung im Rahmen einer gattungsgemäßen Anordnung weder ins Auge gefaßt noch wegen der stark spezialisierten Schaltungstechnik überhaupt möglich.

Anordnungen der gattungsgemäßen Art sollen häufig mit externen Schaltungen zusammenarbeiten, von denen sie ein Steuersignal in einem vorbestimmten Augenblick vor dem Erscheinen des erwarteten Zieles in dem Beobachtungsfeld erhalten. Eine solche Organisation liegt insbesonderp im Fall eines Feuerleit- oder Schießsystems vor, um beispielsweise ein Geschoß in der durch die Visierachse festgelegten Richtung abzufeuern oder zu führen. Es ist erforderlich, das Detektionssystem an die verschiedenen Umgebungsbedingungen anzupassen, um vor jedem Schießen die Wahrscheinlichkeit von Fehlalarmen zufolge von Störquellen so niedrig als möglich zu halten. Solche Störquellen bestehen insbesondere aus natürlichen Lichtquellen, hauptsächlich der Sonne und deren Reflexionen an Wolken, Boden oder Meer. Um den notwendigen Schutz zu gewährleisten, wird häufig zu geeigneten Filtertechniken gegriffen, so etwa der Spektralfilterung durch Einfügung von selektiven Filtern in den beabsichtigten Auswertungsbereich (z. B. optische Filter) oder durch Wahl des Detektors und gegebenenfalls Verwendung von Bandfiltern. Außerdem wird eine räumliche Filterung durch Gitter durchgeführt, deren Form und deren Abmessungen etwa denjenigen des Bildes des erwarteten Zieles angepaßt sind, die sich im allgemeinen von denjenigen des Bildes von in dem Ge£ichtF^r-?ld vorhandenen Störqueüen unterscheiden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Anordnung gemäß Gattungsbegriff des Patentanspruches 1 den Schutz gegen Störsignale noch weiter zu verbessern.

Die Lösung dieser Aufgabe ist im Kennzeichen des Patentanspruches 1 angegeben.

Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen.

An Hand von Figuren wird die Erfindung beispielhaft erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein vereinfachtes Blockschaltbild des Detektionssystems,

F i g. 2 eine Schema der Modulationsvorrichtung,

Fig. 3 ein Diagramm zur Veranschaulichung der Änderung der Detektionsschwelle während der aufeinanderfolgenden Betriebsphasen,

F i g. 4 bis 7 Blockschaltbilder und Signa'diagramme für ein Ausführungsbeispiel des Detektionssystems.

Das vereinfacht in Fig. 1 dargestellte, optoelektrisch" Detektionssystem umfaßt einen optischen Eingangsteil 1 und eine Detektorvorrichtung 2. Der optische Eingangsteil ist durch ein Objektiv versinnbildlicht, das die Aufgabe hat, die einfallende Strahlung zu bündeln. Die Detektorvorrichtung 2 besieht aus einem linearen Detektorgitter oder Detektorraster, das beispielsweise in Form von rechteckigen, nebeneinander angeordneten Detektorelementen hergestellt sein kann, wie in F i g. 2 näher dargestellt, wo allerdings aus Vereinfachungsgründen lediglich 4 solcher Detektorelemente gezeichnet sind. Bei einem solchen Aufbau ist die nutzbare Detektionsfläche rechteckig und entsprichi dem Bild des Beobachtungs- oder Gesichtsfeldes; durch den Mittelpunkt der Detektorvorrichtung 2 geht die optische Achse 7 oder Visierachse des Systems hindurch; die Detektorvorrichtung 2 befindet sich in der Nähe der Bildbrennebene des Objektivs 1. Jedes Detektorelement entspricht einer bestimmten Winkelortung längs eine" ersten kartesischen Meßachse Y, beispielsweise der Höhenachse, sofern man die V'-Achse als vertikal annimmt und die Detektorelemente parallel zur Horizontalrichtung, d. h. der zweiten Achse X₁ verlaufen.

Die Einrichtung zur Modulation mittels vorbei wandernder Gitter is, in Form einer Scheibe dargestellt, die durch eine Vorrichtung (Motor) 4 mit konstanter Drehzahl gedreht wird. Die Gitter 5 sind mit Bereichen unterschiedlicher Lichtdurchlässiekeit auseefühn. wo-

bei lichtundurchlässige Bereiche und lichtdurchlässige Bereiche in Abhängigkeit von der gewünschten Modulation einander abwechseln. Diese Bereiche laufen nahe der Detektionsfläche vor dieser und längs der X-Richtung vorbei, wobei ihre Richtung parallel zu Y liegt (Fig.2). Hieraus ergibt sich eine zeitliche Modulation der detektieren Signale, deren zeitliche Stellung eine Funktion der Winkelablage längs der X-Richtung ist, d. h. im betrachteten Beispiel der Ablage in der Seitenebene.

Die Empfangsschaltungen umfassen für jeden von einem Detektorelement ausgehenden Empfangskanal Verstärker- und Filtereinrichtungen, die durch einen Vorverstärker 6 und einen selektiven Verstärker 7 versinnbildlicht sind, wobei der letztere eine der vorgenannten, zeitlichen Modulation angepaßte Filterung vornimmt. Die resultierenden Videosignale werden einem Schwellwertvergleicher 8 zugeführt. Die Ausgänge der Vergleicher sind dann mit einer nachgeordneten Auswertungsschaltung 9 verbunden, in der die in Abhängigkeit von der beabsichtigten Anwendung gewünschte Verarbeitung stattfindet.

Zusätzlich sind Einrichtungen zur Erzeugung eines festen Fensters vorgesehen, durch dessen Mitte die Z-Achse verläuft und das ein kleines Gesichtsfeld begrenzt. Dieses Fenster, das ein elektronisches Fenster ist, wird mittels eines Fenstergenerators 10 erzeugt, der in die Empfangskanäle eingefügte Torschaltungen steuert. Einige dieser Torschaltungen wie etwa 11 und 14 werden ge^cperrt, um die entsprechenden Detektionskanäle unwirksam zu machen und längs der K-Achse eine erste Abmessung des Fensters festzulegen, das durch den schraffierten Teil der Detektorvorrichtung 2 in Fig. 2 versinnbildlicht wird. Die anderen Torschaltungen 12 und 13 werden nacheinander durchlässig geschaltet, um die Begrenzung des Fensters in der /Y-Richtung zu erzielen; hierzu erhält der Fenstergenerator 10 ein Synchronisiersignal 51, dessen Periode der Abtastperiode der Detektionsfläche durch die Gitter 5 längs der X-Richtung entspricht. Das Signal 51 kann, wie dargestellt, mittels einer optischen Synchronisierspur 15 erzeugt werden.

Wie schon gesagt, bildet das System einen Teil einer Gesamtanordnung und erhält zu einem im wesentlichen festliegenden Zeitpunkt vor dem Erscheinen eines ins Auge gefaßten Zieles in dem Empfangsfeld ein Steuersignal, beispielsweise einen Impuls. Dieses Signal 52 wird durch eine externe Schaltung 16 erzeugt, die Teil der Gesamtanordnung ist. Im Rahmen der Anwendung in Verbindung mit einem Feuerleit- oder Schießsystem kann dieses Signal durch einen Feuerleitoder Schießred.ner erzeugt werden und geht dem Signal zum Abfeuern eines Geschosses eine bestimmte Zeitspanne voran.

Das optoelektrische Detektionssystem umfaßt eine Schwellwertschaltung, die eine automatische Regelung des Schwellwertes während einer auf den Steuerimpuls folgenden Vorbereitungsphase auf einen solchen Wert vornimmt, der ausreicht, um praktisch jegliche Wahrscheinlichkeit von Fehlalarmen oder Fehlauslösungen während der Arbeitsphase auszuschließen, die auf das Auftreten des Zieles in dem Feld folgt Der Schwellwertgenerator 17 und der Fenstergenerator 10 umfassen des weiteren Einrichtungen, die es gestatten, entweder ein Signal zum Sperren der Auslösung der vorgesehenen Arbeitsphase zu übertragen oder ein großes oder kleines Auswertungs- oder Nutzfeld festzulegen, und zwar in Abhängigkeit vom Vorhandensein oder Fehlen vorher dctckticrtcr Störsignalc.

Das Arbeitsprinzip ergibt sich deutlich aus der folgenden Beschreibung eines Ausfuhrungsbeispieles für die Schaltungen 10 und 17.

Zunächst sind in Fig. 3 die verschiedenen, aufeinanderfolgenden Betriebsphasen dargestellt. Im Zeitpunkt (0 wird das von der externen Schaltung 16 kommende Steuersignal empfangen. Die Zeitspanne 70 ist die zuvor genannte Vorbereitungsphase, die dem Zeitpunkt (3 des Erscheinens des Zieles in dem Empfangsfeld vorangeht. Das System ist nun so ausgelegt, daß vor dem Zeitpunkt 10 und eingeschaltetem kleinen Feld der Schwellwertgenerator 17 ein Sperrsignal 56 (Fig. I) an die externe Schaltung 16 liefert, sofern ein Störsignal detektiert wird, was den Zweck hat, die Erzeugung eines Steuersignals 52 zu hemmen, und zwar sowohl während der Vorbereitungsphase 70 als auch während der auf den Zeitpunkt /3 folgenden Arbeitsphase. Der Pegel des Schwellwertes möge auf einen Maximalwert UM entsprechend einer minimalen Detektionsempfindlichkeit geregelt sein. Bei Fehlen einer Detektion wird das Signal 52 im Zeitpunkt 10 empfangen und es findet ein Übergang auf das große Nutzfcld statt sowie das Auslösen einer Zeitspanne mit der Dauer 71 entsprechend einem ersten Bruchteil (0 bis (I der Phase 70. Während der Zeitspanne 71 behält der Schwellwert den genannten Pegel UM bei; wenn eine Störquelle detektion wird, findet selbsttätig ein erneutes Umschalten aur das kleine Arbeits- oder Auswertungsfeld statt. Wird hingegen kein Störsignal bzw. keine Störquelle in dem das kleine Feld umgebenden großen Feld detektiert. erfolgt der weitere Betrieb im großen Feld. Dann wird eine weitere Verzögerungszeit oder Zeitspanne 72 von M bis (2 erzeugt. Im Zeitpunkt r 1 wird der Schwellwert auf seinen niedrigsten vorgesehenen Pegel Um entsprechend einer maximalen Empfindlichkeit des Systems umgeschaltet und während der Zeitspanne 72 wird der Schwellwertpegel automatisch auf einen Wert eingestellt, der etwas höher liegt als der höchste Pegel von in dem Feld enthaltenen, detektierten Störsignalen. Die Regelung erfolgt vorzugsweise in aufeinanderfolgenden Schritten durch digitale Signalverarbeitung. Der erhaltene Schwellwert UF wird dann für die nachfolgende Arbeitsphase beibehalten. Die verbleibende Zeitspanne 73 ist ein Sicherheitszeitintervall, während dessen beispielsweise das Geschoß gezündet oder abgefeuert werden kann. Wenn die Arbeitsphase abgelaufen ist, wird zutreffendenfalls wieder auf das kleine Feld umgeschaltet und es kann ein neuer Betriebszykliis in der gleichen Weise sich anschließen.

F i g. 4 zeigt ein Schaltbild eines Ausführungsbeispiels des Fenstergenerators 10 der Fig. 1 und Fig. 5 zeigt Signaldiagramme zur Erläuterung dessen Arbeitsweise. Das Synchronisiersignal 51 besteht hier aas kurzen, periodischen Impulsen (F i g. 5a), deren Periodendauer 7gleich derjenigen der Abtastung des Detektionsfeldes 2 längs der X-Richtung durch die Gitter ist. Dieses Signal wird in einer Schaltung 21 um einen Betrag verzögert, der gleich der Dauer der Abtastung des Segmentes AB(F i g. 2) ist Eine monostabile Kippschaltung 22 erzeugt für jeden Impuls 51 einen Rechteckimpuls (F i g. 5b) entsprechend der Abmessung BC des Fensters in der X-Richtung. Die monostabile Kippschaltung 22 liefert ein digitales Ausgangssignal, das den Wert //während der Dauer des Impulses und den Wert L in den Impulspausen haben möge. Dieses Signal wird einem NAND-Glied 23 zugeführt, das über seinen

zweiten Eingang das Steuersignal 52 (Fig. 5c) in ebenfalls digitaler Form erhält und dessen Ausgangssignal 54 den Torschaltungen 12 und 13(F i g. 1) über ein ODER-Glied 24 zupeführt wird. Das Signal 52 wird des weiteren nach Invertierung in einem Inverter 25 und über ein ODER-Glied 26 den Torschaltungen Il und 14 als ein Signal 55 zugeführt, das den Wert H vor dem Zeitpunl" fO besitzt; das Signal 55 steuert also die TorschaiuMigen II und 14. Nach dem Zeitpunkt fO springt das externe Steuersignal 52 vom Wert /. auf den Wert H. so daß die Signale 54 und 55 den Wert L annehmen und damit auf das große Auswertefeld umgeschaltet wird. F.ine erneute Umschaltung auf das kleine Feld wird durch ein Signal 53 hervorgerufen, das von dem Schwellwertgenerator 17 kommt und normalerweise den Wert L hat, jedoch den Wert H annimmt, wenn während der Zeitspanne 7" I eine Störquelle detektion wird. Hierzu enthält der Fenstergenerator ein UND-Glied 27, dessen einer Fingang das Signal 53 erhält, während der andere Eingang mit dem Ausgang der monostabilen Kippschaltung 22 verbunden ist und dessen Ausgang mit dem zweiten Eingang des ODEiP-Gliedes 24 verbunden ist. wobei das Signal 5 3 im übrigen auch dem zweiten Eingang des ODER-Gliedes 2f> zugeführt wird.

I- i ;^r. 6 zeigt den Schwellwertgenerator 17 und F i g. 7 enthält erläuternde Signaldiagramme. Die Verarbeitung .rfolgt numerisch bzw. digital und es wird hierzu davon ausgegangen, daß die Schwellwertvergleicher 8 der Empfangskanäle Digitalausgänge besitzen, die ein Signal Hliefern, sobald der Schwellwert L/überschritten ist. Die Vergleicherausgänge 50 sind mittels eines ODER-Gliedes 31 mit ebenso vielen Eingängen wie Empfangskanäle vorhanden sind zu einem einzigen Ausgang zusammengefaßt, der das Signal 57 liefert. Das Signal 57 wird einem UND-Glied 32 zugeführt, das des weiteren das Signal 52 nach Inversion in einem Inverter 33 erhält und dessen Ausgang das Sperrsignal 56 liefert, das gegebenenfalls vor dem Zeitpunkt /0 erzeugt und der externen Schaltung zugeführt wird.

Die Gewinnung des Signals 53 geschieht mittels der Signale 51, 52 und 57. Das Signal 52 wird nach Differenzierung in einer Schaltung 34 einem UND-Glied 35 zugeführt, das über seinen zweiten Eingang das Signal 51 erhält und dessen Ausgangssignal eine monostabile Kippschaltung 36 steuert, die einen Impuls H mit der Dauer Ti vom Zeitpunkt fO anliefert (F i g. 7d). Dieser Impuls wird einem UND-Glied 37 mit zwei Eingängen zugeführt, dessen anderer Eingang das Signal 57 erhält und dessen Ausgang mit einem Zähler 38 verbunden ist, auf d*»n eine Zustandsdekoderschaltung 39 folgt Die Zeitspanne Π ist gleich einer bestimmten Anzahl von Perioden T beispielsweise gleich 5 solcher Perioden gewählt Wenn im Verlauf dieser Zeitspanne Tl ein Störsignal, das größer als die für das System vorgesehene maximale Schwelle UM (F i g. 7f) ist, festgestellt wird (F i g. 7b), speichert der Zähler jedesmal eine Einheit Der Zustandsdekoder 39 dient zur Erzeugung eines Signals S3 mit dem Wert H, sobald die gespeicherte Zahl einen vorher festgelegten Wert überschreitet, der natürlich kleiner als die Zahl der in der Zeitspanne Ti enthaltenen Abtastperioden Tist Wenn dieses Signal 53 erzeugt wird, löst es das Umschalten von dem großen Feld in das kleine Feld aus, wie schon beschrieben wurde.

Die gemeinsame Schweüwertspaisnang wird in folgender Weise erzeugt Ein digitaler Speicher 41 gibt zunächst über seine Parallelausgänge den Maximalwert

L'Mdes Schwellwertes, der für das System vorgesehen ist, an. Dieses Datum wird einem D/A-Wandler 42 über UND-Glieder 43 zugeführt. Der Einfachheit halber ist in Fi g. 6 lediglich ein einziges UND-Glied 43 dargestellt. Der Impuls mit der Dauer Ti liegt an einer Schaltung 44 an, die ihn differenziert, begrenzt und invertiert, so daß im 7eitpunkt /1 ein positiver Impuls (Fig. 7g) entsteht. Dieser Impuls wird Torschaltungen 45, die bistabil sein können und in dem Speicher 41 enthalten sind, zugeführt, die den Übergang von dem Maximalwert IJM auf den vorgesehenen Minimalwprt llö auslösen. Der Impuls wird außerdem an eine Generatorschaltung übertragen, die einen positiven Impuls mit dem Wert //und der Dauer T2 liefert (Fig. 7e). diese Gencratorschaltung besieht aus einem UND-Glied 46, das an seinem zweiten Eingang das Steuersignal .V2 erhält und auf das eine monostabile Schaltung 47 folgt. Der Impuls mit der Dauer 7"2 wird nach Invertierung in einem Inverter 48 den schon erwähnten UND-Gliedern 43 und ohne Invertierung UND-Gliedern 49 zugeführt, deren jeweils zweiter Eingang mit einem entsprechenden Ausgang des Speichers 41 verbunden ist und deren Ausgänge mit entsprechenden Eingängen eines Vorwärts/Rückwärts-Zählers 50 verbunden sind. Ebenso wie im vorhergehenden Fall ist der Einfachheit halber lediglich ein einziges UND-Glied 49 dargestellt. Der Vorwärts/Rückwärts-Zähler 50 erhält des weiteren das gemeinsame Detektionssignal 57. Bei jedem Verlauf der Zeitspanne T2 (Fig. 7b) festgestellten Störsignal wird ein Schritt von einer Einheit gespeichert und an den Wandler 42 übertragen, um eine bestimmte Erhöhung dUdtr Schwellwertspannung t/zu erzeugen. Sobald der Schwellwertpegel einen Wert US (F ig. 7f) erreicht, der über demjenigen der Störsignale liegt, hört die Zunahme auf. Im Endzeitpunkt f2 wird als Sicherheitsmaßnahme ein zusätzlicher Impuls bzw. ein zusätzlicher Spannungsstufenschritt erzeugt, so daß die endgültige Schwellwertspannung UF gleich US + dU (Fig. 7f) ist. Dieser zusätzliche Stufenschritt kann mit Hilfe einer Schaltung 51, die analog zu der Schaltung 44 aufgebaut ist, erzeugt werden, wobei die Schaltung 51 aus dem Impuls mit der Dauer T2 einen positiven Impuls zum Zeitpunkt 12(F i g. 7h) macht. Dieser Impuls löst eine Torschaltung 52 aus, die ein Gleichspannungspotential plus Van die Anschlüsse eines Potentiometers 53 legt, dessen Schleifer im vorhinein so eingestellt ist, daß der gewünschte Wert dUdes letzten Stufenschrittes erzeugt wird. Diese Spannung wird addiert zu der Ausgangsspannung des Wandlers 42 in einer Addierschaltung 54, deren Ausgang mit einem Verstärker 55 verbunden ist, der die Endspannung UF an die Schw ;llwertvergleicher 8 liefert Das Ausgangssignal 57 der Detektierung kann wegen des UND-Gliedes 56 nur während der Zeitspanne Tl auf den Vorwärts/ Rückwärts-Zähler 50 gelangen. Auf diese Weise wird die Spannung UF während der an den Zeitpunkt 12 anschließenden Arbeitsphase aufrecht erhalten.

In Vorstehendem wurde davon ausgegangen, daß das externe Signal 52 synchron mit dem Signal 51 ist wobei der Zeitpunkt fO einem Impuls von Sl entspricht Die Arbeitsphase hat im allgemeinen eine vorbestimmte Maximaldauer beispielsweise die Flugzeit eines Geschosses, und das Signal 52 wird dann durch die externe Schaltung 16 wieder auf seinen ursprünglichen Wert 0 gebracht um gegebenenfalls einen neuen Arbeitszyklus auslösen zu können. Hierzu werden der Zustandsdekoder 39, der Speicher 41 und der Vorwärts/ R-j ;!..7.Nlrts-Zähler 50 in ihren Anfangszustand gebracht

9 10

bzw. zurückgestellt, und zwar unter Verwendung des vorgesehenen Höhe oder Größe eines Schrittes

Signals 52 nach Differenzierung in der Schaltung 34 hinreichend groß gewählt, um eine automatische

und Invertierung im Inverter 56. Dann ist das Signal 53 Schwellwertregelung zu ermöglichen. Die Zeitspanne

wieder vorhanden oder auf seinem Wert 0 gehalten und T2 wird mindestens gleich die Torschaltungen 45 werden zurückgekippt, so daß i

der Speicher 41 von neuem den Wert UM abgibt und _i_ ^M ~ ^"L

der Zähler 50 auf 0 zurückgesetzt ist. '' ^u

Die Zeitspanne 72 wird unter Berücksichtigung der festgelegt Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Anordnung zur optoelektrischer winkelmäßigen Ortung eines Zieles, mit einem Objektiv zur Fokussierung der aus einem Beobachtungsfeld stammenden Strahlung, einem aus einem Streifenraster aus parallelen Detektorelementen bestehenden Detektor, einem aus zu den Detektorelementen rechtwinkligen und parallel zu diesen beweglichen Gittern bestehenden Modulator für die Strahlung, einer der Anzahl der Detektorelemente entsprechenden Anzahl von jeweils einen Verstärker, ein Filter und einen Schwellwertvergleicher enthaltenden Empfangskanälen, weiterhin mit einem Schwellwertgenerator, sowie mit einem Eingang für ein externes Steuersignal, das in einem ersten Zeitpunkt iO auftritt, der dem Zeitpunkt i3 des Erscheinens eines erwarteten Zieles in dem Beobachtungsfeld eine festliegende Zeitdauer TO vorangeht, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwellwertgenerator (17) das externe Steuersignal (52) und die Ausgangssignale (50) der Schwellwertvergleicher (8) erhält, einen für alle Vergleicher (8) gemeinsamen Schwellwert (U) abgibt und eine Generatorschaltung für einen maximalen Schwellwert (Um) und einen minimalen Schwellwert (U_m) umfaßt, die den maximalen Schwellwert (Um) vor dem ersten Zeitpunkt 10 sowie während eines ersten Zeitabschnittes Ti zwischen dem ersten Zeitpunkt f 0 und einem zweiten Zeitpunkt f 1 erzeugt und ab dem zweiten Zeitpunkt 11 den minimalen Schwellv/ert U_m liefert, und djß der :Cchwellwertgenerator (17) zur Anpassung der Empfindlichkeit der Anordnung an die Helligkeitsverhälh .sse des Beobachtungsfeldes weiterhin eine Schaltung zur Schwellwertregelung während eines zweiten, innerhalb des ersten Zeitabschnittes Ti liegenden, mit dem zweiten Zeitpunkt 11 beginnenden Zeitabschnittes T2 durch periodische (T), schrittweise Erhöhung (dU) des Schwellwertes, ausgehend von dem minimalen Schwellwert U_n* bis auf einen Endwert US, der größer als die Amplitude der Vcrgleicherausgangssignale ist, umfaßt, und daß schließlich ein Sperrsignalgenerator (32, 33) in dem Schwellwertgenerator (17) vorgesehen ist, der ein Sperrsignal (56) an die das externe Steuersignal (52) liefernde Schaltung (16) abgibt, sobald die Vergleicherausgangssignale vor dem ersten Zeitabschnitt TX den maximalen Schwellwert iAfüberschreiten.

2. Anordnung nach Anspruch 1, mit einem elektronischen Fenstergenerator, dadurch gekennzeichnet, daß dieser eine Fenstergeneratorschaltung (10) enthält, die Steuersignale zum Durchlässigschalten von Torschaltungen (11 bis 14) erzeugt, die jeweils in den Empfar.gskanälen liegen und ein um die optische Achse zentriertes Detektionsfenster entsprechend einem schmalen Beobachtungsfeld begrenzen, daß die Fenstergeneratorschaltung (10) das externe Steuersignal (52) erhält und in dem ersten Zeitpunkt /0 die Torschaltungen (11 bis 14) sperrt und damit die Erfassung des gesamten Beobachtungsfeldes freigibt, und daß der Schwellwertgenerator (17) eine Generatorschaltung (37,38, 39) für ein Steuersignal (53) enthält, das in dem Fenstergenerator den erneuten Übergang auf das schmale Beobachtungsfeld auslöst, sobald die Vergleicherausgangssignale während des ersten Zeitabschnittes 71 den minimalen Schwellwert U_n, überschreiten,

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das externe Signal ein Binärsi-

■> gnal ist, das seinen Wert in dem ersten Zeitpunkt 10 ändert und die Vergleicher (8) einen Binärausgang besitzen, und der Schwellwertgenerator (17) ein das Verglexherausgangssignal SO erhaltendes ODER-Glied (31), einen ernten Zeitgeber (36) zur Festle-ο gung des ersten Zeitabschnittes Ti ab Eintreffen des externen Steuersignals (S 2), einen zweiten Zeitgeber (47) zur Festlegung des zweiten Zeitabschnittes T2, einen Speicher (41), der zunächst einen Digitalwert entsprechend dem maximalen Schwellwert Um und dann einen Digitalwert entsprechend dem minimalen Schwellwert U_n, liefert, einen vom Ausgangssignal des ODER-Gliedes (31) während des zweiten Zeitabschnittes T2 gesteuerten Vorwärts-/Rückwärts-Zähler (50), einen D/A-Wandler

2i) (42), der den gemeinsamen Schwellwert US liefert und logische Schaltungen (43 bis 49) umfaßt, die den Speicher (41) vor dem zweiten Zeitpunkt 11 direkt und ab dem zweiten Zeitpunkt 11 über den Vorwärts/Rückwärts-Zähler (50) mit dem

r> D/A-Wandler (42) verbinden.

4. Anordnung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, 'laß die Fenstergeneratorschaltung (10) logische Schaltungen umfaßt, die die Erzeugung oder Unterdrückung des Fensters in Abhängigkeit

in von dem Zustand des externen Steuersignals (52) und des Fenstersteuersignals (53) steuern und daß die Generatorschaltung (37,38,39) des Schwellwertgenerators (17) für dieses Steuersignal (55) vom Ausgangssignal des ODER-Gliedes und des ersten

Γι Zeitgebers (36) gesteuert wird und aus Logikgliedern besteht, die eine Zählung und Zustandsdekodierung vornehmen.

5. Anordnung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwel'wertgenerator (17)

ι» eine weitere, von dem zweiten Zeitgeber (47) gesteuerte Generatorschaltung (51, 52, 53), die am Ende i3 des zweiten Zeitabschnittes Tl einen Spannungsschritt (dU) bestimmter Größe erzeugt und eine Addierschaltung (54) umfaßt, die den

ι, Spannungsschritt zu der Ausgangsspannung (US) des D/A-Wandlers (42) addiert.

6. Anordnung nach einem der Ansprüche I bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Sperrsignalgenerator ein UND-Glied (32) mit zwei Eingängen

vi umfaßt, die das Ausgangssignal (57) des ODER-Gliedes und das in einem Inverter (33) invertierte, externe Steuersignal (52) erhalten.