DE2647209C3 - Anordnung zur optoelektrischen, winkelmäßigen Ortung eines Zieles - Google Patents

Anordnung zur optoelektrischen, winkelmäßigen Ortung eines Zieles

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DE2647209C3 DE2647209A DE2647209A DE2647209C3 DE 2647209 C3 DE2647209 C3 DE 2647209C3 DE 2647209 A DE2647209 A DE 2647209A DE 2647209 A DE2647209 A DE 2647209A DE 2647209 C3 DE2647209 C3 DE 2647209C3
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Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung gemäß Gattungsbegriff des Patentanspruches 1.
Eine derartige Anordnung liefert ein Signal, das dem Winkel zwischen der Visier· oder Ricntachse 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 ultraviolet (cm Licht geschehen kann. Das Gesichtsfeld des
optischen Eingarigssystems 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, detektierten Signals die Information über den zweiten Winkelparameter. Die dem Detektor nachgeschalteten Empfangsschaltungen nehmen eine der zeitlichen Modulation angepaßte Filterung der auf den Detektorkanälen auftretenden, detektierten 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 optoelektrischer 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 21 53 910 ist eine optoelektrische Anordnung mit einer Schaltung zur Kompensation von Empfindlichkeitsschwankungen bekannt, bei der das Meßsignal mit einem Bezugssignal verglichen 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 'Oberhaupt möglich.
Anordnungen der gattungsgemäßen Art sollen häufig mit externen Schaltungen zusammenarbeiten, von denen sie ein Steuersignal in einem vorbestimmten Augenblick Vor deni Erscheinen des erwarteten Zieles iff dem Beobachtungsfeld erhalten, Eine solche Organisation liegt insbesondere 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
ίο 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 Gesichtsic.d vorhandenen Störquellen 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
F i g. 1 ein vereinfachtes Blockschaltbild des Detektionssystems,
F i g. 2 eine Schema der Modulationsvorrichtung,
F i g. 3 ein Diagramm zur Veranschaulichung der Änderung der Detektionsschwelle während der aufeinanderfolgenden Betriebsphasen,
F i g. 4 bis 7 Blockschaltbilder und Signaldiagramme für ein Ausführungsbeispiel des Detektionssystems.
Das vereinfacht in F i g. 1 dargestellte, optoelektrische Detektionssystem umfaßt einen optischen Eingangsteil 1 und eine Detektorvorrichtung 2. Der optische Eingangstell ist durch ein Objektiv versinnbildlicht, das die Aufgabe hat die einfallende Strahlung zu bündeln. Die Detektorvorrichtung 2 besteht 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
so Vereinfachungsgründ an lediglich 4 solcher Detektorelemente gezeichnet sind. Bei einem solchen Aufbau ist die nutzbare Detektionsfläche rechteckig und entspricht de-n B'.id des Beobachtungs- oder Gesichtsfeldes; durch den Mittelpunkt der Detektorvorrichtung 2 geht die optische Achse Z 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 einer ersten kartesischen Meßachse Y.
beispielsweise der Höhenaehse, sofern man die K-Achse
als vertikal annimmt und die Detektorelementö parallel
zur Horizontalrichtung, d.h. der zweiten Achse X, verlaufen-
Die Einrichtung *iur Modulation mittels vorbei
6d wandernder Gitter ist in Form einer Scheibe dargestellt, die durch eine Vorrichtung (Motor) 4 mit konstanter Drehzahl gedreht wird. Die Gitter 5 sind mit Bereichen unterschiedlicher Lichtdurchiässigkeit ausgeführt, wo·
bei lichtundurchiässige Bereiche und lichtdurchlässige Bereiche in Abhängigkeil Von der gewünschten Modulation einander abwechseln; Diese Bereiche laufen nähe der Detektionsfläche vor dieser und längs der A"-Richtung vorbei, wobei ihre Richtung parallel zu Y liegt (Fig.2). Hieraus ergibt sich eine zeitliche Modulation der delektierten Signale, deren zeitliche Stellung eine Funktion der Winkelablage längs der ^-Richtung ist, d. h. im betrachteten Beispiel der Ablage iliderSeitenebene*
Die Empfangsschaltungen umfassen für jeden von einem Detektorelement ausgehenden Empfangskanat 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 gesperrt, um die entsprechenden Detektionskanäle unwirksam zu machen und längs der V-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 ^-Richtung zu erzielen; hierzu erhält der Fenstergenerator 10 ein Synchronisiersignal 51, dessen Periode der Abtastperiode der Detektionsfläche durch die Gitter 5 längs der /Y-Richtung entspricht Das Signal 51 kann, wie dargestellt, mittels einer optischen Synchronisierspur 15 erzeugt werucn.
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 Schießrechner 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 Signa! zum Sperrer, 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 detektierler Störsighale.
Das Arbeitsprinzip ergibt sich deutlich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles für die Schaltungen 10 und \7,
Zunächst sind in F i g; 3 die verschiedenen, aufeinanderfolgenden Belriebsphasen dargestellt Im Zeitpunkt /0 wird das von der externen Schaltung 16 kömmende Steuersignal empfangen. Die Zeitspanne TO 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 (0 und eingeschaltetem kleinen Feld der Schwellwertgenerator 17 ein Sperrsignal 56 (F i g. 1) 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 7*0 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 i0 empfangen und es findet ein Übergang auf das große Nutzfeld stall sowie das Auslösen einer Zeitspanne mit der Dauer 7*1 entsprechend einem ersten Bruchteil /0 bis ti der Phase 70. Während der Zeitspanne 7*1 behält der Schwellwert den genannten Pegel UM bei; wenn eine Störquelle detektiert wird, findet selbsttätig ein erneutes Umschalten auf 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 TI von /1 bis ί 2 erzeugt Im Zeitpunkt 11 wird der Schwellwert auf seinen niedrigsten vorgesehenen Pegel Um entsprechend einer maximalen Empfindlichkeit des Systems umgeschattet und während der Zeitspanne 7*2 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 t/F wird dann für die nachfolgende Arbeitsphase beibehalten. Die verbleibende Zeitspanne Γ3 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 Betriebszyklus in der gleichen Weise itch anschließen.
F i g. 4 zeigt ein Schaltbild eines Ausführungsbeispiels des Fenstergenerators 10 der F i g. 1 und F i g. 5 zeigt Signaldiagramme zur Erläuterung dessen Arbeitsweise. Das Synchronisiersignal 51 besteht hier aus kurzen, periodischen Impulsen (Fig.5a)t deren Periodendauer Tgleich derjenigen der Abtastung des Detektionsfeides 2 längs der ^-Richtung durch die Gitter ist Dieses Signal wird in einer Schaltung 21 um einen Betrag verzögert, der gleich.der Dauer der Abtastung des Segmentes AS(F i g. 2) ist Eine monostabile Kippschaltung 22 erzeugt für jeden Impuls 51 einen Rechteckimpuls (Fig.5b) entsprechend der Abmessung BC des Fensters in der X-Richtung. Die monostabile Kippschaltung JL·*. liciCrt είΠ uxgitoiCS j-iUSgangaSigfiai, uoS ucH 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 Tprschaltüngeri 12 Und 13 (F i g. Ij über ein ODER-Glied" 24 zugeführt wird. Das Signal S2 Wird" des weiteren nach Invertierung in einem Inverter 25 und über ein ODER-Glied 26 den forschaltungen 11 und 14 als utt Signal 55 zugeführt, das den Wert H Vor dem Zeitpunkt iO besitzt; das Signal 55 steuert also die Torschällühgen Ii und 14. Nach dem Zeitpunkt fO springt das externe Steuersignal ä2 vom Weft L auf den in Wert H, so daß die Signale 54 und 55 den Wert /. annehmen und damit auf das große Auswertefeld umgeschaltet wird. Eine erneute Umschaltung auf das kleine Feld wird durch ein Signal 53 hervorgerufen, das von dem Schwellwerlgenerator 17 kommt und nor· π malerweise den Wert L hat, jedoch den Wert H annimmt, wenn während der Zeitspanne Π eine Stürqueiie ueiektieri wird. Hierzu enthält der Fenstergenerator ein UND-Glied 27, dessen einer Eingang 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 ODER-Gliedes 24 verbunden ist. wobei das Signal 53 im übrigen auch dem zweiten Eingang des ODER-Gliedes 26 zugeführt wird. 2",
F i g. 6 zeigt den Schwellwertgenerator 17 und Fi g. 7 enthält erläuternde Signaldiagramme. Die Verarbeitung erfolgt numerisch bzw digital und es wird hierzu davon ausgegangen, daß die Schwellwertvcrgleicher 8 der Empiangskanäle Digitalausgänge besitzen, die ein jo Signal /-/liefern, sobald der Schwellwert t/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, η 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 fO erzeugt und der externen Schaltung zugeführt wird.
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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 Π vom Zeitpunkt iO 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 den eine Zustandsdekoderschaltung 39 folgt Die Zeitspanne 7*1 ist gleich einer bestimmten Anzahl von Perioden T beispielsweise gleich 5 solcher Perioden gewählt Wenn im Verlauf dieser Zeitspanne Ti ein Störsignal, das größer als die für das System vorgesehene maximale Schwelle UM (Fig.7f) ist, festgestellt wird (Fig.7b), speichert der Zähler jedesmal eine Einheit Der Zustandsdekoder 39 dient zur Erzeugung eines Signals 53 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 Abtastperäoden 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 Schwellwertspannung wird in folgender Weise erzeugt Ein digitaler Speicher 41 gibt zunächst über seine Parallelausgänge den Maximalwert UM des Schwellwertes, der für das System vorgesehen ist, ah. Dieses Datum wird einem D/A-Wandler 42 über UN D^GIieder 43 zugeführt. Der Einfachheit halber isl in Fig.6 lediglich ein einziges UND-Glied 43 dargestellt. t>er Impuls mit der Dauer T\ liegt an einer Schaltung 44 an, die ihn differenzier^ begrenzt und invertiert, so daß im Zeitpunkt M 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 UM auf den vorgesehenen Minimalwert auslösen. Der Impuls wird außerdem an eine Generatorschaltung übertragen, die einen positiven Impuls mit dem Wert Wund der Dauer Γ2 liefert (Fig. 7e); diese Generatorschaltung besteht aus einem UND-Glied 46, das an seinem zweiten Eingang das Steuersignal 52 erhält und auf das eine monostabile Schaltung 47 folgt. Der impuis mit der Dauer T2 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 Sl. 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 dUder Schwellwertspannung Uzu erzeugen. Sobald der Schwellwertpegel einen Wert t/5(Fig.7f) erreicht, der über demjenigen der Störsignale liegt, hört die Zunahme auf. Im Endzeitpunkt r2 wird als Sicherheitsmaßnahme ein zusätzlicher Impuls bzw. ein zusätzlicher Spannungsstufenschritt erzeugt, so daß die endgültige Schwellwertspannung UF gleich US + dU (F i g. 7f) ist. Dieser zusätzliche Stufenschritt kann mit Hilfe einer Schaltung 51, die analog zu der Schaltung 44 atifcrpkout ict prvpnot wprripn u/nhpi Hip ^rhaltiinu 51 — - ο ---.---0 . ■ ν
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 Scbwellwertvergleicher 8 liefert Das Ausgangssignal 57 der Detektierung kann wegen des UND-Gliedes 56 nur während der Zeitspanne TT. auf den Vorwärts/ Rückwärts-Zähler 50 gelangen. Auf diese Weise wird die Spannung UF während der an den Zeitpunkt i2 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 51 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/ Rückwärts-Zähler 50 in ihren Anfangszustand gebracht
i zurückgestellt, und zwar unter Verwendung des Signals 52 nach Differenzierung in der Schaltung 34 und Invertierung im Inverter 56. Dann ist das Signal 53 Wieder vorhanden oder auf seinem Wert 0 gehalten und die Torschaltungcn 45 werden zurückgekippt, so daß der Speicher 41 "on neuem den Wert UM abgibt und der Zähler 50 auf 0 zurückgesetzt ist.
Die Zeitspanne T2 wird unter Berücksichtigung der
10
Vorgesehenen Höhe oder Größe eines Schrittes hinreichend groß gewählt, um eine automatische Schwellwertregelung zu ermöglichen. Die Zeitspanne T2 wird mindestens gleich
LM - Um
festgelegt.
Hici/u 4 iJlall Züichiumi;on

Claims (6)

Patentansprüche:
1. Anordnung zur optoelektrischen, 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 Beobachtungsteld eine festliegende Zeitdauer TQ vorangeht, dadurch gekennzeichnet, daß der Schweilwertgenerator (17) das externe Steuersignal (S 2) und die Ausgangssignale (SO) 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 (Un,) umfaßt, die den maximalen Schwellwert (Um) vor dem ersten Zeitpunkt f 0 sowie während eines ersten Zeitabschnittes 7Ί zwischen dem ersten Zeitpunkt 10 und einen- zweiten Zeitpunkt 11 erzeugt und ab dem zweiten Zeitpunkt 11 dep minimalen Schwellwert Um liefert, und daÜ der Schwellwertgenerator (17) zur Anpassung der Empfindlichkeit der Anordnung an die Helligkeitsverhältnisse des Beobach· tungsfeldes weiterhin eine Schaltung zur Schwellwertregelung während eines zweiten, innerhalb des ersten Zeitabschnittes Π liegenden, mit dem zweiten Zeitpunkt 11 beginnenden Zeitabschnittes 72 durch periodische (T), schrittweise Erhöhung (dU) des Schwellwertes, ausgehend von dem minimalen Schwellwert Um bis auf einen Endwer' US, der größer als die Amplitude der Vergleicherausgangssignale ist, umfaßt, und daß schließlich ein Sperrsignalgenerator (32, 33) in dem Schwellwertgenerator (17) vorgesehen ist, der ein Sperrsignal (S6) an die das externe Steuersignal ('S2) liefernde Schaltung (16) abgibt, sobald die Vergleicherausgangssignale vor dem ersten Zeitabschnitt Ti den maximalen Schwellwert i/wüberschreiten.
2. Anordnung nach Anspruch 1, mit einem elekironischen Fenstergenerator, dadurch gekennzeichnet, daß dieser eine Fenstergeneratorschaltung (10) enthält, die Steuersignale zum Durchlässigschalten von Torschaltungen (11 bis 14) erzeugt, die jeweils in den Empfangskanälen liegen und ein um die optische Achse zentriertes Detektionsfenster entsprechend einem schmalen Beobachtungsfeld begrenzen, daß die Fenstergeneratorschaltung (10) das externe Steuersignal (S 2) erhält und in dem μ ersten Zeitpunkt fO die Torschaltungen (11 bis 14) sperrt und damit die Erfassung des gesamten Beobachtungsieides freigibt, und daß der Schwell· wertgenerator (17) eine Generatorschaltung (37,38, 39) für ein Steuersignal (S3) enthält) das in dem Fenstergenerator den erneuten Übergang auf das schmäle Beobachtungsfeld auslöst, sobald die VeT* gleicherausgangssignale während des ersten Zeitabschnittes Ti den minimalen Schwellwert Un, überschreiten.
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das externe Signal ein Binärsignal ist, das seinen Wert in dem ersten Zeitpunkt 10 ändert und die Vergleicher (8) einen Binärausgang besitzen, und der Schwellwertgenerator (17) ein das Vergleicherausgangssignal SO erhaltendes ODER-Glied (31), einen ersten Zeitgeber (36) zur Festlegung des ersten Zeitabschnittes Π ab Eintreffen des externen Steuersignals (S2), 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 Un, liefert, einen vom Ausgangssignal des ODER-Gliedes (31) während des zweiten Zeitabschnittes T2 gesteuerten Vorwärts-/Rückwärts-Zähler (50), einen D/A-Wandler (42), der den gemeinsamen Schwellwert US liefert und logische Schaltungen (43 bis 49) umfaßt, die den Speicher (41) vor dem zweiten Zeitpunkt il direkt und ab dem zweiten Zeitpunkt il über den Vorwärts/Rückwärts-Zähler (50) mit dem D/A-Wandler (42) verbinden.
4. Anordnung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, oaß die Fenstergeneratorschaltung (10) logische Schaltungen umfaßt, die die Erzeugung oder Unterdrückung des Fensters in Abhängigkeit von dem Zustand des externen Steuersignals (S 2) und des Fenstersteuersignals (S 3) steuern und daß die Generatorschaltung (37,38,39) des Schwellwertgenerators (17) für dieses Steuersignal (S5) vom Ausgangssignal des ODER-Gliedes und des ersten Zeitgebers (36) gesteuert wird und aus Logikgliedern besieht, die eine Zählung und Zustandsdekodierung vornehmen.
5. Anordnung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwelhv-Jrtgenerator (17) eine weitere, von dem zweiten Zeitgeber (47) gesteuerte Generatorschaltung (51, 52, 53), die am Ende f3 des zweiten Zeitabschnittes T2 einen Spannungsschritt (dU) bestimmter Größe erzeugt und eine Addierschaltung (54) umfaßt, die den Spannungsschritt zu der Ausgangsspannung (US) des D/A-Wandlers (42) addiert.
6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Sperrsignalgenerator ein UND-Glied (32) mit zwei Eingängen umfaßt, die das Ausgangssignal (S7) des ODER-Gliedes und das in einem Inverter (33) invertierte, externe Steuersignal (S 2) erhalten.
DE2647209A 1975-10-21 1976-10-19 Anordnung zur optoelektrischen, winkelmäßigen Ortung eines Zieles Expired DE2647209C3 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR7532155A FR2328971A1 (fr) 1975-10-21 1975-10-21 Systeme optoelectrique de detection de cible applicable notamment a un systeme de tir

Publications (3)

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DE2647209A1 DE2647209A1 (de) 1977-05-12
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