DE2657261C2

DE2657261C2 - Verfahren, um bei einem Wärmebildgerät, welches für die Nachtlenkung von selbstangetriebenen und eine Infrarotquelle tragenden Flugkörpern dient, die Abbildung einer verhältnismäßig intensiven Störstrahlungsquelle abzudecken, und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Info

Publication number: DE2657261C2
Application number: DE2657261A
Authority: DE
Inventors: Pierre Marie Louis Ville D'avray Lamelot
Original assignee: TELECOMMUNICATIONS 75624 PARIS FR SA
Current assignee: TELECOMMUNICATIONS 75624 PARIS FR SA
Priority date: 1975-12-22
Filing date: 1976-12-17
Publication date: 1983-11-03
Also published as: GB1569890A; FR2336655B1; FR2336655A1; US4162052A; DE2657261A1

Description

es möglich ist, automatisch das einem Beobachter durch das Wärmebildgerät dargebotene Bild zu korrigieren, indem in diesem Bild die Bildelemente unterdrückt werden, die von den intensiven Infrarotquellen stammen, die in dem Sichtfeld des Wärmebildgerätes präsent sind: diese intensiven Infrarotquellen können entweder von dem Flugkörper selbst oder von irgendeinem anderen Körper getragen werden.

In der FR-PS 16 04 Π4 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 Wärmebildgerät die intensiven infraroten Störstrahlungsquellen abzudecken bzw. zu ^1S maskieren, aber eine derartige Vorrichtung würde ein mechanisches Teil umfassen, das im Betrieb kompliziert und delikat ist, und das außerdem nicht die Probleme der Sättigung der elektronischen Apparatur löst.

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

Zur Lösung der der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe ist das erfindungsgemäße Verfahren dadurch gekennzeichnet, daß das in dem ersten Spektralbereich empfangene bzw. erfaßte Signal durch das in dem zweiten Spektralbereich empfangene bzw. erfaßte Signal korrigiert wird, um in dem auf das Ziel und seine Umgebung zurückgehenden Signal das vom Flugkörper ausgesandte Störsignal zu unterdrucken.

Der erste als Nutzbereich bezeichnete Spektralbereich ist entweder der Bereich von 4 bis 5 μπι oder der Bereich von 8 bis 12 μπι. während der zweite als ³^ Störbereich bezeicnnete Spektralbereich beispielsweise der Bereich von \5 bis 23 μηι ist.

In dem Bereich von 1.5 bis 23 μτη erfaßt man praktisch die Strahlung der Leitelemente und Antriebsaggregate des Flugkörpers, d. h. die Strahlung mit einer hohen Temperatur von über 1000° C. In dem Bereich von 4 bis 6 μπι oder 8 bis 12 μΐπ erfaßt man gleichzeitig die von dem Ziel und dessen Umgebung ausgehende Strahlung und die Strahlung der intensiven Infrarotquellen, die beispielsweise von dem Flugkörper selbst getragen werden.

Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, die ein Wärmebildgerät mit Einrichtungen zur Bilaumwandlung in den beiden Spektralbereichen und ein optisches Anzeigegerät umfaßt.

Diese Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß sie Glieder für die Behandlung der bei der Bildumwandlung in den beiden Spektralbereichen erfaßten bzw. empfangenen Sigmle 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 höchstens gleich dem Wert des Nutzanteiles dieses Signales ist. ^Μ

Gemäß einer ersten Ausführungsfo^rm sind die Glieder zur Signalbehandlung derart gestaltet, daß die Spannung des Störanteiles auf das Spannungsniveau des Nutzanteiles des Signals gebracht wird, indem vorzugsweise ein Subtrahierglied vorgesehen ist. das nach einer einstellbaren Verstärkung und einer eventuellen geeigneten Verzögerung die in den beiden Spektralbereichen erfaßten Signale empfangt.

Gemäß einer zweiten Ausfuhrungsform sind die Glieder zur Signalbehandlung derart gestaltet, daß die Spannung des ersten Signales hinsichtlich seines Störanteiles annulliert bzw. auf Null herabgesetzt wird. Zu diesem Zweck ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Glieder zur Signalbehandlung Elemente, um das Störsignal nach Durchlaufen einer Verzögerungsleitung in einen Impuls umzuwandeln, und ein Gatter umfassen, welches das erste Signal empfängt und an dessen Steuerklemme der Impuls angelegt wird, und daß dieses Gatter derart gestaltet ist, daß die Übertragung des Signals blockiert ist wenn der Impuls angelegt wird.

Die jedem Spektralbereich zugeordneten Detektoren sind in bekannter Weise in der Brennebene des Wärmebildgerätes angeordnet, so wie es beispielsweise in der obengenannten DE-OS 26 54 103 beschrieben ist

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 Infra·· -istrahlungen nur teilweise vereinigt.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung näher beschrieben, wobei von dem Fall ausgegangen wird, daß zwei lineare Detektormosaiks oder D· lektorreihen parallel nebeneinanderliegend in zwei Linien angeordnet sind. Es zeigt

F i g. 1 ein Blockschaltbild einer ersten Ausführungsform einer Vorrichtung zur Behandlung von Videosignalen:

F i g. 2 die in der Vorrichtung von F i g. 1 vorhandenen Signalformen:

F i g. 3 ein Blockschaltbild einer zweiten Ausführungsform einer Vorrichtung zur Behandlung von Videosignalen, und

F i g. 4 die in der Vorrichtung gemäß F i g. 3 vorhandenen Signalformen.

F i g. 1 zeigt in Form eines Blockdiagramms eine Vorrichtung zur Behandlung von Signalen. Uie ve η zwei Detektoren k\ und k\\. welche den gleichen Rang k haben, der beiden nebeneinanderliegenden Detektorreihen t und Il stammen. Nachdem die von den Detektoren k\ und Arn stammenden Signale in den zugeordneten Verstärkern 41 bzw. 42 verstärkt worden sind, haben diese Signale die in F i g. 2 und C und D dargestellte Form, wobei dt die Verzögerung zwischen den Strahlungserfassungsmomenten eines Punktes P durch den Detektor k\ der Reihe I und durch den entsprechenden Detektor ku der Reihe II ist. Anders ausgedrückt erfassen bzw. erforschen die Detektoren gleichen Ranges der Reihen I und II den gleichen Raumbereich mit einer zeitlichen Verzögerung bzw. Verschiebung dt. die eine Funktion der Abtastgeschwindigkeit ist.

Da Signal Ddurchläuft eine Verzögerungsleitung 43. ein Schwellwertelement 44 und einen Höchstwertbegrenzer 45. Am Au gang dieses Höchstwei ibegrenzers 45 präsentiert sich dieses Signal in der Form des unter E dargestellten Impulses und speist die Steuerklemme 46 eines Gatters 47. dessen Eingangsklemme 48 mit dem Signal Cgespeist iot und dessen Ausgangsklemme 49 an das night dargestellte Wärmebildgerät angeschlossen ist. An dieser Ausgangsklemme hat das Störsigral D die in F i g. 2 und ^dargestellte Form. Man erkennt, daß das Signal Fwährendder Dauer des Impulses des Signales E aufgehoben bzw. annulliert ist. Das Wärmebildgerät wird daher einen dunklen Flecken wiedergeben anstelle des Blendfleckes, den das Leitelement des Flugkörpers ohne Vorhandensein der erfindungsgemäßen Vorrich-

lung erzeugt hütte.

Fig. J zeigt eine abgewandelte Ausführungsform einer Vorrichtung für die erfindungsgemäße Signalbehandlung. Bei dieser abgewandelten Ausführungsform werden die von den Detektoren λι und λ'_· stammenden Signale in den Verstärkern 61 bzw. 62 verstärkt, und das von dem Detektor Ar» kommende Signal wird dann bei seinem Durchlaufen der Verzögerungsleitung 63 verzögert und anschließend bei seinem Durchgang durch den veränderlichen Verstärker 64 verstärkt. Man erhält auf diese Weise die Signale ρ bzw. h (Fig. 4), die die Eingangsklemme 65 und 66 des Subtrahiergliedes 67 speisen. An der Ausgangsklemme 68 dieses Subtrahicrgliedes 67 erhält man das in F i g. 4 dargestellte Signal /. das keine Spitze aufweist, die geeignet wäre, auf dem an die Ausgangsklemme 68 angeschlossenen Wärmebildgerät eine Blendzone oder eine Dunkelzone zu bewirken. Zu diesem Zweck ist der Verstärkungsfaktor des regelbaren bzw. veränderlichen Verstärkers 64 im Verlauf von Laborversuchen vorher entsprechend eingestellt worden.

Bei der erfindungsgemäßen Anordnung ist eine Signalbchandlungsvorrichtung gemäß F i g. I oder gemäl.l Fig. i an jedes Detektorpaar angeschlossen, das durch die Detektoren gleichen Ranges der beiden Detektorreihen gebildet ist.

Wenn man beabsichtigt, nur die auf den Flugkörper zurückgehenden .Störsignale zu unterdrücken, kann man die Anzahl der Detektoren der zweiten Detektorreihe reduzieren und diese den Zentrumsdetektoren der ersten Reihe zuordnen, wenn man voraussetzt, daß der Flugkörper sich im Betrieb im Zentrum des erfaßten Feldes befindet.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren, um bei einem Wärmebildgerät, welches für die Nachtlenkung von selbst angetriebenen und eine Infrarotquelle tragenden Flugkörpern dient, die Abbildung einer verhältnismäßig intensiven Störstrahlungsquelle abzudecken, indem man gleichzeitig die im Sichtfeld des Wärmebildgerätes in zwei verschiedenen Spektralbereichen ausgesandte Strahlung erfaßt, wobei sich der erste Spektralbereich als der Nutzbereich, der dem von dem Ziel und seiner Umgebung aus.gesandten Strahlungsmaximum entspricht, und der zweite Spektralbereich als der Störbereich bezeichnen lassen, der dem Strahlungsmaximum entspricht, das von den vom Flugkörper getragenen oder anderen im Sichtfeld erfaßten intensiven Infrarotquellen ausgesandt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das in dem ersten Spektralbereich empfangene bzw. erfaßte Signal iuich das in dem zweiten Spektralbereich empfangene bzw. erfaßte Signal korrigiert wird, um in dem auf das Ziel und seine Umgebung zurückgehenden Signal das vom Flugkörper ausgesandte Störsignal zu unterdrücken.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, die eir Wärmebildgerät mit Einrichtungen zur Bildumwandlung in den beiden Spektralbereichen und ein optisches Anzeigegerät umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung Glieder für die Behandlung der bei der Bildumwai.Jfung in den beiden Spektralbereichen erfaßten bzw. empfangene- Signale enthält, um das in dem Nutzspektralhereich erfaßte Signal mittels des in dem Störspektralbereir¹-- erfaßten Signales zu korrigieren, um die Spannung des Störanteiles des ersten Signales bis auf einen Wert herabzusetzen, der höchstens gleich dem Wert des Nutzanteiles dieses Signales ist.

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

4. Vorrichtung nach Anspruch 3. 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 Spektralbereichen erfaßten Signale empfängt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn- so zeichnet, daß die Glieder zur Signalbehandlung derart gestaltet sind, daß die Spannung des ersten Signales hinsichtlich seines Störanteiles annuliert bzw. auf Null herabgesetzt wird.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Glieder zur Signalbehandlung Elemente (43, 44), um das Störsignal (D) nach Durchlaufen einer Verzögerungsleitung (43) in einen Impuls (E) umzuwandeln, und ein Gatter (47) umfassen, welches das erste Signal (Q empfängt und &° an dessen Steuerklemme (46) der Impuls (E) angelegt wird, und daß dieses Gatter (47) derart gestaltet ist. daß die Übertragung des Signals (C) blockiert ist, wenn der Impuls ^angelegt wird.

65 Die Erfindung betrifft ein Verfahren, um bei einem Wärmebildgerät, welches für die Nachtlenkung von selbst angetriebenen und eine Infrarotquelle tragenden Flugkörpern dient, die Abbildung einer verhältnismäßig intensiven Störstrahlungsquelle abzudecken, indem man gleichzeitig die im Sichtfeld des Wärmebildgerätes in zwei verschiedenen Spektralbereichen ausgesandte Strahlung erfaßt, wobei sich der erste Spekiralbereich als der Nutzbereich, der dem von dem Ziel und seiner Umgebung ausgesandten Strahlungsmaximum entspricht, und der zweite Spektralbereich als der Störbereich bezeichnen lassen, der dem Strahlungsmnximum entspricht, das von den vom Flugkörper getragenen oder anderen im Sichtfeld erfaßten intensiven Infrarotquellen ausgesandt wird (siehe beispielsweise DE-OS 15 06 099).

Es handelt sich dabei insbesondere um die Nachtlenkung von Flugkörpern, die von einer Befehlszentrale auf ein bewegliches oder nicht bewegliches Ziel gerichtet werden.

Die Lenkung bzw. Steuerung derartiger Flugkörper 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, eiine Ausrichtung vornimmt, wobei der in der Befehlzentrale stationierte Beobachter das Kreuz des Fadenkreuzes in Übereinstimmung mit dem anvisierten Ziel bringt. Die Winkelabweichung des Flugkörpers 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 Flugkörper 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 ei.ie Beobachtung bei Nacht ermöglicht und vom Typ eines Wärmebildgeräts ist. dessen optische Achse, die durch das Kreuz des Fadenkreuzes gebildet ist. mit der optischen Achse des Lokalisierungsgerätes übereinstimmt

Derartige Nachtleitsysteme sind in der DE-OS 26 54 103 der gleichen Anmelderin beschrieben.

Ein derartiges Nachtleitsystem 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 /on Infrarotdetektoren. 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 Nachtshht und das Richten der optischen Achse des Lokalisierungsgerätes beträchtlich dadurch beeinflußt, daß in dem Sichtfeld des Wärmebildgerätes thermische Antriebsaggregate und pyrotechnische oder thermische Leitelemente vorhanden sein können, mit denen der Flugkörper ausgerüstet ist und die eine sehr intensive Infrarotstrahlung insbesondere in dem Wellenlängenbereich von 4 bis 5 μπι oder 8 bis 12 um aussenden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, mit denen