DE2657261A1

DE2657261A1 - Verfahren, um bei einem optischen anzeigegeraet, das einem thermischen fernrohr zugeordnet ist, welches fuer die nachtlenkung von selbstfahrenden und eine infrarotquelle tragenden maschinen bzw. projektilen dient, die abbildung einer verhaeltnismaessig intensiven stoerstrahlungsquelle abzudecken, und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens

Info

Publication number: DE2657261A1
Application number: DE19762657261
Authority: DE
Inventors: Pierre Marie Louis Lamelot
Original assignee: Societe Anonyme de Telecommunications SAT
Current assignee: Societe Anonyme de Telecommunications SAT
Priority date: 1975-12-22
Filing date: 1976-12-17
Publication date: 1977-07-07
Also published as: GB1569890A; DE2657261C2; FR2336655A1; US4162052A; FR2336655B1

Description

Societe Anonyme de Telecommunications Paris

Verfahren, um bei einem optischen Anzeigegerät, das einem thermischen Fernrohr zugeordnet ist, welches für die Nachtlenkung von selbstfahrenden und eine Infrarotquelle tragenden Maschinen bzw. Projektilen dient, die Abbildung einer verhältnismäßig intensiven Störstrahlungsquelle abzudecken, und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Die Erfindung betrifft ein Verfahren, um bei einem optischen Anzeigegerät, das einem thermischen Fernrohr zugeordnet ist, welches für die Nachtlenkung von selbstfahrenden und eine Infrarotquelle tragenden Maschinen bzw. Projektilen dient, die Abbildung einer verhältnismäßig intensiven Störstrahlungsquelle abzudecken.

Ss handelt sich dabei insbesondere um die Nachtlenkung für selbstfahrende Maschinen bzw. Projektile, die von einem Befehlsstand auf ein bewegliches oder nicht bewegliches Ziel gerichtet

werden.

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Die Leitung bzw. Steuerung derartiger Projektile bzw. Maschinen bei Tag ist bekannt. Es handelt sich dabei um eine indirekte Steuerung, indem man entlang einer Achse, die optisch durch das Fadenkreuz eines Zielfernrohres bestimmt ist, eine Ausrichtung vornimmt, wobei der in der Befehlszentrale stationierte Beobachter das Kreuz des Fadenkreuzes in Übereinstimmung mit dem anvisierten Ziel bri.ngt. Die Winkelabweichungen des Projektils bzw. der Maschine gegenüber der auf diese Weise definierten Achse werden dem Beobachter mittels einer optischen Einrichtung in Form eines Infrarotgoniometers geliefert, das eine als Leitelement bezeichnete und von dem Projektil bzw. der Maschine getragene Infrarotquelle erfaßt. Dieses System ist derart konzipiert, daß die optischen Achsen des Zielfernrohres und des Infrarotgoniometers in Übereinstimmung gebracht werden.

Die Benutzung dieses Lokalisierungsgerätes bei Nacht macht es erforderlich, diesem Tagzielfernrohr ein System zuzuordnen, welches eine Beobachtung bei Nacht ermöglicht und vom Typ eines thermischen Bildgebungssystems ist, dessen optische Achse, die durch das Kreuz des Fadenkreuzes gebildet ist, mit der optischen Achse des Lokalisierungsgerätes übereinstimmt. Derartige Nachtleitsysteme sind in der deutschen Patentanmeldung P 26 54 103.7 der gleichen Anmelderin beschriebene

Ein derartiges Nachtbeobachtungssystem enthält entweder ein lineares Mosaik von elementaren Infrarotdetektoren, das als Detektorreihe bezeichnet wird und einer mechanischen Abtastvorrichtung zugeordnet ist, die gemäß einer oder zwei rechteckig zueinander liegenden Achsen wirksam ist, oder ein zweidimensionales Mosaik von Infrarotdetektoren_o Dieses Mosaik ist in der Brennebene eines Infrarotobjektives angeordnet und liefert elektrische Signale, die es ermöglichen, das thermische Bild in ein sichtbares Bild auf einem optischen Anzeigegerät, beispielsweise einer Kathodenstrahlröhre, umzuformen,, Bei einem derartigen Nachtleitsystem werden die Nachtsicht und das Richten der optischen Achse des Lokalisierungsgerätes

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beträchtlich dadurch beeinflußt, daß in dem Sichtbereich des thermischen Fernrohres thermische Antriebsaggregate und pyrotechnische oder thermische Leitelemente vorhanden sein können, mit denen die Maschine bzw. das Projektil ausgerüstet sind und deren Strahlung im allgemeinen sehr intensiv in dem Wellenlängenbereich ist, in dem die thermische Sichtbarmachung erfolgt, nämlich in dem Wellenlängenbereich von 4 bis 5/um oder 8 bis 12/um.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, mit denen es möglich ist, automatisch das einem Beobachter durch das optische Anzeigegerät dargebotene Bild zu korrigieren, indem in diesem Bild die Bildelemente unterdrückt werden, die von den intensiven Infrarotquellen stammen, die in dem Sichtfeld des thermischen Fernrohres präsent sind; diese intensiven Infrarotquellen können entweder von der Maschine bzw. dem Projektil selbst oder von irgendeinem anderen Körper getragen werden.

In der FR-PS 1 604 114 ist eine Vorrichtung beschrieben, um in einem Beobachtungsgerät das Bild abzudecken bzw. zu maskieren, das von relativ intensiven sichtbaren Störstrahlungen stammt. Man könnte eine davon abgeleitete Vorrichtung ins Auge fassen, um auf einem optischen Anzeigegerät die intensiven infraroten StörStrahlungsquellen abzudecken bzw. zu maskieren, aber eine derartige Vorrichtung würde ein mechanisches Teil umfassen, das im Betrieb kompliziert und delikat ist, und daß außerdem nicht die Probleme der Sättigung der elektronischen Apparatur löst.

Aus diesem Grund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, das entsprechende Verfahren und die entsprechende Vorrichtung so zu gestalten, daß insgesamt auf elektronische und automatisch arbeitende Elemente zurückgegriffen werden kann.

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Zur Lösung der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe ist das erfindungsgemäße Verfahren dadurch gekennzeichnet, daß man einerseits die im Sichtfeld des thermischen Fernrohres in zwei verschiedenen Spektralbereichen ausgesandte Strahlung erfaßt, wobei sich der eine Spektralbereich als der Nutzbereich, der dem von dem Ziel und seiner Umgebung ausgesandten Strahlungsmaximum entspricht, und der andere Spektralbereich als Störbereich bezeichnen lassen, der dem Strahlungsmaximum entspricht, das vor) den von der Maschine bzw. den Projektil getragenen oder nicht getragenen intensiven Infrarotquellen ausgesandt wird, und daß man andererseits das in dem ersten Spektralbereich empfangene bzw. erfaßte Signal durch das in dem zweiten Spektralbereich empfangene bzw. erfaßte Signal korrigiert, um die Störanteile des Nutzsignales zu unterdrücken.

Der erste als Nutzbereich bezeichnete Spektralbereich ist entweder der Bereich von 4 bis 5/,um oder der 3ereich von 8 bis 12/um, während der zweite als Störbereich bezeichnete Spektralbereich beispielsweise der Bereich von 1,5 bis 2,5/Lim ist.

V.

In dem Bereich von 1,5 bis 2,5/um erfaßt man praktisch die Strahlung der Leitelemente Lind Antriebsaggregate der Haschine bzw. des Projektils, d.h. die Strahlung, die von der Flamme oder den von der Maschine mitgeführten Materialteilen stammt, die eine hohe Temperatur über 1000° C haben. In dem Bereich von 4 bis 6/um oder 8 bis 12/um erfaßt man auf einmal d.ie von dem Ziel und dessen Umgebung ausgehende Strahlung und die Strahlung der intensiven Infrarotquellen, die beispielsweise von d.er Maschine bzw. dem Projektil getragen v/erden.

Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, die ein thermisches Fernrohr umfaßt, das an Einrichtungen für die bispektrale Detektion und an ein optisches Anzeigegerät angeschlossen ist.

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Diese Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß es Glieder für die Behandlung der von den bispektralen Erfassungseinrichtungen erfaßten bzw. empfangenen Signale enthält, um das In dem F\jtzspektralbereich erfaßte Signal mittels des in dem Störspektralbereich erfaßten Signales zu korrigieren, um cl.ie Spannung des Störanteiles des ersten Signales bis auf einen ¥ert herabzusetzen, der mindestens gleich dem ¥ert des Nutzanteiles diese? Signales ist.

einer ersten Ausfübrungsform sind die Glieder zur Signelbehandlung so gestaltet, daß die Spannung d.es Störanteiles annulliert bzw. aufgehoben wird, indem man beispielsweise mit dem in dem ersten Spektralbereich erfaßten. Signal nach dessen Verstärkung ^f1-^ai? optische Anzeigegerät, über ein Gatter speist, dessen Steuerklemme mit dem in dem zweiten Spektralbereich erfaßten Signal gespeist wird, nachdem dieses verstärkt \\ηά· durch ein. Schwellwertelement, auf das oin Höohstwertbegrenzer folgt, in eine bestimmte Form gebracht worden ist.

Bei dieser ersten Ausführungsform durchläuft das in dem zweiten Spektralbereich erfaßte Signal gegebenenfalls nach Verstärkung eine Verzögerungsleitung, deren Größe eine Funktion von der Relativposition der Infrarotdetektoren für den ei^en und d.en anderen Spektralbereich ist.

Gemäß einer zweiten Ausführungsform wird, die Spannung des Störanteils des Signals einfach auf das Spannungsniveau des Nutzteiles des Signals gebracht, indem man das optische Anzeigegerät- unter Zwischenschaltung eines Subtrahiergliedes speist, das die in den beiden Spektralbereichen erfaßten Sig nale nach einstellbarer Verstärkung und. eventueller geeigneter Verzögerung empfängt.

Die .jedem Spektralbereich zugeordneten Detektoren sind in bekannter Weise in der Brennebene des thermischen Fernrohres angeordnet, so 'wie es beispielsweise in d.er oben genannten deutschen Patentanmeldung P 26 54 103.7 beschrieben ist.

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BAD ORIGINAL

Diese Detektoren können einander in verschiedener Weise zugeordnet sein, und zwar nebeneinanderliegend, übereinanderliegend oder eingesetzt in gesonderte Kryostate. Im letzteren Fall werden die optischen Bahnen der zu erfassenden Infrarotstrahlungen nur teilweise vereinigt.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der beiliegenden Zeichnung näher beschrieben, wobei von dem Fall ausgegangen wird, daß zwei lineare Detektormosaiks oder Detektorreihen parallel nebeneinanderliegend, in zwei Linien angeordnet sind. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild, einer ersten Ausführungsform einer Vorrichtung zur Behandlung von Vid.eo signal en;

Fig. 2 die in der Vorrichtung von Fig. 1 vorhandenen Signalformen;

Fig. 3 ein Blockschaltbild einer zweiten Ausführungsform einer Vorrichtung zur Behandlung von Videosignalen, und

Figo 4 die in der Vorrichtung gemäß Fig. 3 vorhandenen Signalformen.

Fig. 1 zeigt in Form eines Blockdiagramms eine Vorrichtung zur Behandlung von Signalen, die von zwei Detektoren k-j- und k_TT, welche den gleichen Rang k haben, der beid.en nebeneinanderliegenden Detektorreihen I und II stammen. Nachdem die von den Detektoren kj und kj_T stammenden Signale in den zugeordneten Verstärkern 41 bzw. 42 verstärkt worden sind, haben diese Signale die in Fig. 2 unter C und D dargestellte Form, wobei dt die Verzögerung zwischen den Strahlungserfassungsmomenten eines Punktes P durch den Detektor k-j. der Reihe I und durch den entsprechenden Detektor k,.j- der Reihe II ist. Anders ausgedrückt erfassen bzw. erforschen die Detektoren gleichen Ranges die Reihen I und II den gleichen Raumbereich mit einer zeitlichen Verzögerung bzw. Verschiebung dt, die eine Funktion d.er Abtastgeschwindigkeit ist.

Das Signal D durchläuft eine Verzögerungsleitung 43, ein Schwellwertelement 44 und einen Höchstwertbegrenzer 45.. Am

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-J-

Ausgang dieses Höchstwertbegrenzers 45 präsentiert sich dieses Signal in der Form des unter E dargestellten Impulses und speist die .Steuerklemme 46 eines Gatters 47, dessen Eingangsklemnp48 mit dem Signal C gespeist ist und dessen Ausgangsklemme 49 an das nicht dargestellte. Gerät zur Sichtbarmachung bzw· optische Anzeigegerät angeschlossen ist. An dieser Ausgangsklemme hat das Signal D in Fig. 3 unter F dargestellte Form. Man erkennt, daß das Signal F während der Dauer des Impulses des Signales E aufgehoben bzw. annulliert ist. Das Gerät zur Sichtbarmachung wird daher einen dunklen Flecken wiedergeben anstelle des Blendfleckes, den das Leitelement der Maschine bzw. des Projektils ohne Vorhandensein der erfindungsgemäßen Vorrichtung erzeugt hätte.

Fig. 3 zeigt eine abgewandelte Ausf Uhrungsform einer Vorrichtung für die erfindungsgemäße Signalbehandlung. Bei dieser abgewandelten AusfUhrungsform werden die von den Detektoren k.j und kp stammenden Signale in den Verstärkern 61 bzw. 62 verstärkt, und das von dem Detektor kp kommende Signal wird dann bei seinem Durchlaufen der VerzogerLmgsleitung 63 verzögert und anschließend bei seinem Durchgang durch den veränderlichen Verstärker 64 verstärkt. Man erhält auf diese V/eise die Signale G bzw. H (Fig. 4), die die Eingangsklemme 65 und 66 des Subtrahiergliedes 67 speisen. An der Ausgangsklemme 68 dieses Subtrahiergliedes 67 erhält man das in Fig. dargestellte Signal J, das keine Spitze aufweist, die geeignet wäre, auf dem an die Ausgangsklemme 68 angeschlossenen optischen Anzeigegerät eine Blendzone oder eine Dunkelzone zu bewirken. Zu diesem Zweck ist der Verstärkungsfraktor des regelbaren bzw. veränderlichen Verstärkers 64 im Verlauf von Laborversuchen vorher entsprechend eingestellt worden.

Bei der erfindungsgemäßen Anordnung ist eine Signalbehandlungsvorrichtung gemäß Fig. 1 oder gemäß Fig. 3 an jedes Detektorpaar angeschlossen, das durch die Detektoren gleichen Ranges der beiden Detektorreihen gebildet ist.

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¥enn man beabsichtigt, mir die auf der Maschine lizv/, den Projektil l">as.i erenden Störsignale zu unterdrücken, kasn roan die Anzahl der Detektoren der zweiten Detektorreihe reduziere^ und diese den Zentrurasdetektoreri der ersten R.eihe zuordnen, v/enn man voraussetzt, daß die Maschine hzv/. da.=? Projektil im Betrieb sich im Zentrum des erfaßten Feldes befindet.

709827/0643 BAD ORKBlNAL

Leerseite

Claims

Pate η t a η 's ρ r U c h e « ss ns ZSiTT isiss™ — ss ™ ss ss ssss ™ sis ss st " zs zs rs zs rrt rs *S3

1.) Verfahren, um bei. einem optischen Anzeigegerät, «"las einem thermischen Fernrohr zugeordnet ist, welches für die Nachtlenkung von selbstfahrenden und eine Infrarotquelle tragenden Maschinen bzw. Projektilen dient, die Abbildung einer verhältnismäßig intensiven Störstrahlungsquelle abzudecken, dadurch gekennzeichnet, daß man einerseits die im Sichtfeld des thermischen Fernrohres in zwei verschiedenen Spektralbereichen ausgesandte Strahlung erfaßt, wobei sich der eine Spektralbereich als der Nutzbereich, der dem von dem Ziel und seiner Umgebung ausgesandten Strahlungsmaximum entspricht, . und der andere Spektralbereich als der Störbereich bezeichnen lassen, der dem Strahlungsmaximum entspricht, das von den von der Maschine bzw. demProjektil getragenen oder nicht getragenen intensiven Infrarotquellen ausgesandt wird, und daß man andererseits das in dem ersten Spektralbereich empfangene bzw. erfaßte Signal durch das in dem zweiten Spektralbereich empfangene bzw. erfaßte Signal korrigiert, um die Störanteile des Nutzsignales zu unterdrücken.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, die ein thermisches Fernrohr umfaßt, das an Einrichtungen für die bispektrale Detektion und an ein optisches Anzeigegerät angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß es Glieder für die Behandlung der von den bispektralen Erfassungseinrichtungen erfaßten bzw. empfangenen Signale . enthält, um das in dem Nutzspektralbereich erfaßte Signal mittels des in dem Störspektralbereich erfaßten Signales zu korrigieren, um die Spannung des Störanteiles des ersten Signales bis auf einen Wert herabzusetzen, der mindestens gleich dem Wert des Nutzanteiles dieses Signales ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Glieder zur Signalbehandlung derart gestaltet sind, daß die Spannung des Störanteiles des Signals annulliert bzw.

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ORIGINAL INSPECTED

• ι.

auf Null herabgesenkt wird.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Glieder zur Signalbehandlung derart gestaltet sind, daß die Spannung des Störanteiles auf das Spannungsniveau des Nutzanteiles des Signals gebracht wird.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, d3.8 die Glieder zur Signalbehandlung ein Getter (47) umfassen, dessen Steuerklemme (46) mit dem in dem zweiten Spektra3.bereich erfaßten Signal gespeist wird, nachdem dieses verstärkt und von einem Schwellwertelement (44), auf das ein Höchstwertbegrenzer (45) folgt, in eine bestimmte Form gebracht worden ist,

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Glieder zur Signalbehandlung ein Subtrahierglied (67) enthalten, das nach einer einstellbaren Verstärkung und einer eventuellen geeigneten Verzögerung die in den beiden Spektr-albereichen erfaßten Signale empfängt»

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