DE3219826C2 - Device for locating a target object - Google Patents
Device for locating a target objectInfo
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Abstract
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Ortung bzw. räumlichen Lagebestimmung eines Zielobjektes enthält ein Fokussierungsobjektiv (1), einen Analysator (2) für das Beobachtungsfeld, eine in der Fokalebene des Fokussierungsobjektives liegende Detektoreinrichtung (3) und ein Datenverarbeitungs- und Selektionsgerät (4) zur Erarbeitung der die räumliche Lage des Zielobjektes bestimmenden Daten, und diese Vorrichtung ist zur Begrenzung von Fehlinformationen über die räumliche Lage des Zielobjektes dadurch gekennzeichnet, daß die Detektoreinrichtung zwei Gitter von jeweils vier im Winkelabstand von 90 ° liegenden fadenförmigen Detektorelementen umfaßt, wobei die Detektorelemente des einen Gitters hinsichtlich ihrer Winkellage gegenüber den Detektorelementen des anderen Gitters um 45 ° versetzt sind.The inventive device for locating or determining the spatial position of a target object contains a focusing lens (1), an analyzer (2) for the observation field, a detector device (3) located in the focal plane of the focusing lens and a data processing and selection device (4) for processing the data determining the spatial position of the target object, and this device is characterized in that the detector device comprises two grids of four filamentary detector elements at an angular distance of 90 °, the detector elements of one grid with regard to the delimitation of misinformation about the spatial position of the target object their angular position relative to the detector elements of the other grid are offset by 45 °.
Description
und zwar unter der Voraussetzung, daß die Analyse des Beobachtungsfeldes schnell erfolgt und die Bewegung der Quellen langsam vonstatten geht.and that on the condition that the analysis of the field of observation is carried out quickly and the movement the springs take place slowly.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art die Einflüsse von einem zu verfolgenden Zieiobjekt zugeordneten Störquellen in dem gesamten Beobachtungsfeld zu begrenzen. >The invention is based on the object of determining the influences in a device of the type described at the outset from a target object to be tracked associated interference sources in the entire field of observation limit. >
Zur Lösung dieser Aufgabe ist die erfindungsgemäße Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, daß die Detektoreinrichtung in der Fokalebene des Objektivs ein zweitesGitter von mindestens zwei im Winkelabs:amd von 90° liegenden fadenförmigen Detektorelementen enthält, von denen mindestens eines hinsichtlich seiner Winkellage zwischen den Detektorelementen des ersten Gitters angeordnet ist, und daß Auswähleinrichtungen vorgesehen sind, um dasjenige der beiden Detektorelementengitter auszuwählen, von dem aus die Ortung des Ziel- iu Objektes festgestellt wird.To achieve this object, the device according to the invention is characterized in that the detector device in the focal plane of the objective a second grating of at least two at an angle abs: amd of 90 ° contains lying thread-like detector elements, of which at least one with regard to its angular position is arranged between the detector elements of the first grid, and that selection means are provided are to select the one of the two detector element grids from which the location of the target iu Object is determined.
Durch die Zuordnung eines zweiten Gitters von Detektorelementen sind wirkliche und wahrnehmbare Raumfenster geschaffen.By assigning a second grid of detector elements, real and perceptible room windows are created created.
Eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß das erste Gitter vier jeweils im Winkelabstand von 90° liegende Detektorelement umfaßt, die entsprechend den vier i> Armen eines Kreuzes angeordnet sind, und daß das zweite Gitter ebenfalls im Winkelabstand von 90° liegende Detektorelemente enthält, die entsprechend den vier Armen eines Kreuzes angeordnet sind, und daß die vier Detektorelemente des zweiten Gitters hinsichtlich ihrer Winkellage jeweils zwischen den Deteklorelementen des ersten Gittern liegen.A preferred embodiment of the device according to the invention is characterized in that the first grid comprises four detector elements, each at an angular distance of 90 °, which correspond to the four i> Arms of a cross are arranged, and that the second grid is also at an angular distance of 90 ° Detector elements which are arranged according to the four arms of a cross, and that the four Detector elements of the second grid with regard to their angular position in each case between the detector elements of the first grid.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausfuhrungsform ist vorgesehen, daß die Detektorelemente des zweiten :o Gitters hinsichtlich ihrer Winkellage relativ zu den Detektorelementen des ersten Gitters um 45° versetzt sind, und daß die fadenförmigen Detektorelemente des ersten Gitters und die gegenüber den fadenförmigen Detektorelementen des ersten Gitters um 45° versetzten fadenförmigen Detektorelemente des zweiten Gitters Ausgangskreise besitzen, die jeweils zwei zu zwei einander zugeordnet sind.According to a further preferred embodiment it is provided that the detector elements of the second: o Grids are offset by 45 ° in terms of their angular position relative to the detector elements of the first grid, and that the thread-like detector elements of the first grid and those opposite the thread-like detector elements of the first grid by 45 ° offset thread-like detector elements of the second grid output circles which are assigned two to two to one another.
Die Vorrichtung zur Analyse des Beobachtungsfeldes enthält vorzugsweise ein zu einer Kreisbewegung 2> antreibbares Prisma, so daß die Abbildung einer Quelle in der Bildebene des Fokussierungsobjektives einer Kreisbahn folgt.The device for analyzing the observation field preferably contains a circular movement 2> drivable prism, so that the image of a source in the image plane of the focusing lens a Circular path follows.
Wenn nur ein einziges Gitter von Detektorelementen vorgesehen ist, erzeugen zwei Quellen, von denen die eine im Zentrum des Abtastfeldes liegt und die andere beispielsweise in dem Raumobjekt, und zwar entsprechend vertikalen Detektorelementen, beispielsweise am Ausgang des ersten Vertikaldetektorelementes nur j« einen einzigen Impuls.If only a single grid of detector elements is provided, two sources, of which the one is in the center of the scanning field and the other is, for example, in the spatial object, to be precise accordingly vertical detector elements, for example at the output of the first vertical detector element only j « a single impulse.
Wenn andererseits zwei Gitter von Detektorelementen vorhanden sind, bewirken die beiden gleichen oben genannten Quellen in vorteilhafter Weise am Ausgang des ersten Detektorelementes des zweiten Gilters, welches gegenüber dem ersten vertikalen Detektorelement des ersten Gitters um 45° geneigt ist, zwei zeitlich getrennte Impulse.On the other hand, if there are two grids of detector elements, the two will do the same thing above said sources advantageously at the output of the first detector element of the second filter, which is inclined by 45 ° with respect to the first vertical detector element of the first grid, two in time separate pulses.
Ausgehend von diesem Detektorelement des zweiten Gitters, welches gegenüber dem vertikalen Detektorelement des ersten Gitters um 45° geneigt ist, wird einer der beiden Werte der räumlichen Lage des Zielobjektes bestimmt, wenn die beiden Impulse nicht in dem gleichen Zeitfenster liegen.Starting from this detector element of the second grid, which is opposite the vertical detector element of the first grid is inclined by 45 °, one of the two values becomes the spatial position of the target object determined when the two pulses are not in the same time window.
Wenn im Gegensatz dazu diese beiden Impulse im Inneren des gleichen Zeitfensters liegen wie mit dem ersten vertikalen Detektorelement des ersten Gitters, wird der eine der beiden Werte der räumlichen Lage des -in Zielobjektes von dem einen oder dem anderen ersten horizontalen Detektorelement des ersten Gitters und den folgenden demgegenüber um 45° geneigten Detektorelement des zweiten Gitters bestimmt.If, on the contrary, these two impulses are inside the same time window as with the first vertical detector element of the first grid, one of the two values of the spatial position of the -in Target object from one or the other first horizontal detector element of the first grid and the following, in contrast, determined by 45 ° inclined detector element of the second grid.
Es sind die oben genannten Selektionselemente, die diese Funktion gewährleisten.It is the selection elements mentioned above that ensure this function.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigtThe invention is described in more detail below with reference to the drawing. It shows
Fig. 1 ein Blockdiagramm des prinzipiellen Aufbaubaus der erfindungsgemäßen Vorrichtung; Fig. 2 eine Ansicht der in Fig. 1 dargestellten Detektoreinrichtung;1 shows a block diagram of the basic structure of the device according to the invention; Fig. 2 is a view of the detector device shown in Fig. 1;
Fig. 3 eine schematische Darstellung Jer von der in Fig. 2 dargestellten Detektoreinrichtung gelieferten Signale;FIG. 3 is a schematic representation of Jer supplied by the detector device shown in FIG Signals;
Fig. 4 eine erste Ausführungsform des Selektionskreises der erfindungsgemäßen Vorrichtung und4 shows a first embodiment of the selection circuit of the device according to the invention and
Fig. 5 eine zweite Ausfuhrungsform des Selektionskreises der erfindungsgemäßen Vorrichtung. >ci5 shows a second embodiment of the selection circle of the device according to the invention. > ci
Die in F i g. 1 dargestellte Vorrichtung dient zur Bestimmung der räumlichen Lage und Lageveränderung eines Zielobjektes; diese Vorrichtung umfaßt ein Fokussierungsobjektiv 1, einen Analysator 2 für das Beobachtungsfeld, eine Detektoreinrichtung 3 und ein Datenverarbeitungs- und Selektionsgerät 4. The in F i g. 1 shown device is used to determine the spatial position and change in position of a Target object; This device comprises a focusing objective 1, an analyzer 2 for the observation field, a detector device 3 and a data processing and selection device 4.
Der Analysator 2, der vorzugsweise hinter dem Fokussierungsobjektiv 1 angeordnet ist, enthält beispielsweise ein Prisma, welches zur Abtastung des Beobachtungsfeldes insbesondere zu einer Drehbewegung angetrieben ist, damit die Abbildung einer Quelle des beobachteten Feldes in der Bildebene des Objektives einen Kreis beschreibt.The analyzer 2, which is preferably arranged behind the focusing lens 1, contains, for example a prism which, in particular, is driven to make a rotary movement to scan the observation field is so that the image of a source of the observed field in the image plane of the objective is a circle describes.
Die Detektoreinrichtung 3, die in der Bildebene des Objektivs 1 angeordnet ist, enthält zwei Inlrarot-Detektorgitter, die im folgenden noch näher beschrieben werden, und die Ausgangssignale für das Datenverarbeitungs- und Selektionsgerät 4 abgeben, um daraus die räumliche Lage des Zielobjektes zu errechnen. wiThe detector device 3, which is arranged in the image plane of the lens 1, contains two infrared detector grids, which are described in more detail below, and the output signals for the data processing and output selection device 4 in order to calculate the spatial position of the target object therefrom. wi
Der Analysator 2 liefert an das Gerät 4 neben einem Taktsignal Bezugssignale, die für die Berechnung der räumlichen Lage, d. h. die Ortung des Zielobjektes notwendig sind. Zu diesem Zweck ist dem Analysator 2 ein Winkelkodierer zugeordnet, der beispielsweise eine optische Scheibe enthält, die die Funktion des Winkelkodierers ausübt und einen Bezugsschlitz hat, um jedem Signal eines Detektors die Winkelposition O einer Quelle in dem Augenblick zuzuordnen, in dem ihr Bild von diesem Detektor aufgenommen wird. ιόIn addition to a clock signal, the analyzer 2 supplies the device 4 with reference signals which are necessary for the calculation of the spatial position, ie the location of the target object. For this purpose, an angle encoder is assigned to the analyzer 2, which contains, for example, an optical disk that performs the function of the angle encoder and has a reference slot to assign the angular position O of a source to each signal of a detector at the moment in which its image is obtained from it Detector is recorded. ιό
Das Datenverarbeitungs- und Selektionsgerät 4 enthält weiterhin Filter, um von den Detektoren ausgesendete Signale nur innerhalb von bestimmten Zeitfenstern passieren zu lassen.The data processing and selection device 4 also contains filters to send out from the detectors Only allow signals to pass within certain time windows.
Sämtliche zuletzt beschriebenen Geräte sind dem Fachmann wohl bekannt und brauchen daher nicht weiterAll of the devices described last are well known to the person skilled in the art and therefore do not need any further
beschrieben und dargestellt zu werden.to be described and represented.
Im folgenden wird die mehr ins einzelne gehende, in Fig. 2 dargestellte Detektoreinrichtung3 beschrieben.The more detailed detector device 3 shown in FIG. 2 is described below.
Diese Detektoreinrichtung 3 umfaßt ein erstes Gitter A1 aus vier fadenförmigen Detektorelementen 10,11,12 und 13, die entsprechend den vier Armen eines Kreuzes in einem Winkelabstand von 90° liegen, und ein zweites Gitter/?, aus vier weiteren fadenförmigen Detektorelementen 20,21,22 und 23, die ebenfalls entsprechend den vier Armen eines Kreuzes im Winkelabstand von 90° liegen, wobei die fadenförmigen Detektorelemente des zweiten Gitters jeweils in einem Winkelabstand von 45° gegenüber den fadenförmigen Detektorelementen des ersten Gitters R1 versetzt sind.This detector device 3 comprises a first grid A 1 made of four thread-like detector elements 10, 11, 12 and 13, which correspond to the four arms of a cross at an angular distance of 90 °, and a second grid / ?, made of four further thread-like detector elements 20, 21, 22 and 23, which also correspond to the four arms of a cross at an angular distance of 90 °, the thread-shaped detector elements of the second grid each being offset at an angular distance of 45 ° with respect to the thread-shaped detector elements of the first grid R 1.
Es wird davon ausgegangen, daß die Winkelstellung der oben genannten Quellen im Vergleich zur Bezugsachse x'Ox betrachtet wird, die in Richtung der horizontalverlaufenden Detektorelemente 11 und 13 des Gitters R1 verläuft, wobei O das Zentrum der Detektoreinrichtung 3 ist, nämlich der Schnittpunkt der Längsachsen der acht Detektorelemente. /O)' ist die in der Ebene der Detektorelemente liegende, senkrecht zur Achse x'Ox' verlaufende Achse. Die Abbildung einer Quelle, die auf der optischen Achse der Vorrichtung liegt, d. h. einer Achse, die senkrecht zum Punkt O und zur Ebene der Detektorelemente verläuft, beschreibt aufgrund des Analysators 2 einen Kreis mit dem Mittelpunkt O, dem Radius R und entsprechend den GleichungenIt is assumed that the angular position of the above-mentioned sources is compared to the reference axis x'Ox, which runs in the direction of the horizontally extending detector elements 11 and 13 of the grid R 1 , where O is the center of the detector device 3, namely the intersection of the Longitudinal axes of the eight detector elements. / O) 'is the axis lying in the plane of the detector elements and running perpendicular to the axis x'Ox'. The image of a source which lies on the optical axis of the device, ie an axis which runs perpendicular to the point O and the plane of the detector elements, describes a circle with the center O, the radius R and in accordance with the equations due to the analyzer 2
j χ = R cos Θ \y = R sin Θ j χ = R cos Θ \ y = R sin Θ
Die Abbildung einer Quelle mit den kartesischen Koordinaten X0,>·0 in dem Bezugssystem xOy der Bildebene des Objektivs 1 beschreibt einen Kreis gemäß den Gleichungen:The mapping of a source with the Cartesian coordinates X 0 , > 0 in the reference system xOy of the image plane of the lens 1 describes a circle according to the equations:
Jx= X0 + R cos Θ \ y = Λ + Λ sin Θ Jx = X 0 + R cos Θ \ y = Λ + Λ sin Θ
Die Gleichungen der Achsen, die durch die Detektorelemente des zweiten Gitters R2 in dem gleichen Bezugssystem, welches durch das erste Gitter definiert ist, verlaufen, sind wie folgt:The equations of the axes passing through the detector elements of the second grid R 2 in the same reference system defined by the first grid are as follows:
I χ = >■I χ => ■
\ χ - -y \ χ - -y
Für die Quelle mit den Koordinaten X0^y0 werden die Winkelstellungen Θ ihrer Abbildung auf den vier ersten Detektorelementen (10, 11, 20, 21) der Detektoreinrichtung abgeleitet durch folgendes Gleichungssystem:For the source with the coordinates X 0 ^ y 0 , the angular positions Θ of their mapping on the first four detector elements (10, 11, 20, 21) of the detector device are derived from the following system of equations:
Θ,,, = arc cos - -^- , χ = 0
R Θ ,,, = arc cos - - ^ -, χ = 0
R.
Θ. ι = arc sin - — , ν = 0
R Θ. ι = arc sin - -, ν = 0
R.
θ2(, = — arc sinθ 2 ( , = - arc sin
-y-y
■mi Es ist zu erkennen, daß die vier anderen Detektorelemente (12,22,13,23) entweder eine Redundanzinformation lietern oder eine Spektraltrennung ermöglichen. Somit könnte das erfindungsgemäße Detektorsystem nur ein erstes Paar von zwei im Winkelabstand von 90°angeordnete fadenförmige Detektorelemente und ein zweites Paar von zwei Detektorelementen aufweisen, die gegenüber den Detektorelementen des ersten Paares jeweils um einen Winkel von 45° versetzt sind.It can be seen that the four other detector elements (12, 22, 13, 23) either provide redundancy information lenders or a spectral separation. Thus, the detector system according to the invention could only a first pair of two thread-like detector elements arranged at an angular distance of 90 ° and a second Have pair of two detector elements opposite to the detector elements of the first pair are each offset by an angle of 45 °.
^ Beispielsweise könnten zwei Quellen mit den Koordinaten^ For example, there could be two sources with the coordinates
|.v= 0
Iv = 0 | .v = 0
Iv = 0
f χ = 0 / χ = X0 f χ = 0 / χ = X 0
\ oder < \ or <
I ν = Λ (y = 0I ν = Λ (y = 0
undand
die nicht mit einer Vorrichtung mit einem Gitter unterschieden werden könnten, mit dem oben beschriebenen System mit zwei Gittern unterschieden werden, da infolge der Abtastbewegung des Beobachtungsfeldes das die beiden Quellen vereinigende bzw. umfassende Segment in der Bildebene parallel zu sich selbst bleibt. Anders ausgedrückt bedeutet dieses, daß die Durchgangsmomente der Abbildungen der beiden Quellen auf den Detek-which could not be distinguished with a device with a grid, with the one described above System with two grids can be distinguished, because as a result of the scanning movement of the observation field the Both sources unifying or comprehensive segment in the image plane remains parallel to itself. Different Expressed this means that the moments of passage of the images of the two sources on the detec-
torelementen des zweiten Gitters unterschiedlich sind.gate elements of the second grid are different.
Die oben beschriebene Einrichtung ermöglicht es somit, gemäß einer zeitlichen Trennung der Informationen zu verfahren, wie es in Fig. 3 illustriert ist.The device described above thus enables the information to be separated in time to proceed as illustrated in FIG. 3.
Hinsichtlich eines Bezugsimpulses, wie er bereits oben behandelt ist, sind die für die Winkelpositionen Θ'Μ und 0'i'u repräsentativen Impulse von den beiden Quellen des ersten Detektorelementes 10 identisch wie es in den Diagrammen 3a und 3b dargestellt ist, während die Impulse Θ'2Ο und Θ'2Ό, die dem Empfang durch das Delektorelement 20 (Diagramm 3c) entsprechen, davon zeitlich durch ein IntervallWith regard to a reference pulse, as already dealt with above, the pulses representative of the angular positions Θ ' Μ and 0'i'u from the two sources of the first detector element 10 are identical as shown in diagrams 3a and 3b , while the pulses Θ ' 2Ο and Θ' 2 Ό, which correspond to the reception by the detector element 20 (diagram 3c), of which in time by an interval
= -L= -L
' 2'2
getrennt sind, wobei Tdie Analyseperiode ist. Es ist festzustellen, daß die für die Position Θ]ο gelieferte Energie beträchtlich größer ist als die für die Positionen θ^ο und ©J'o gelieferte Energie.are separated, where T is the analysis period. It should be noted that the energy supplied for the position Θ ] ο is considerably greater than the energy supplied for the positions θ ^ ο and d © J'o.
Wenn die beiden impulse 0iu und Θ2ΰ sich nicht in dem gleichen Zeitfenster befinden, ist derjenige Impuls, der sich in diesem Zeitfenster befindet, derjenige der Quelle oder des verfolgten Zielobjektes.If the two pulses 0i u and Θ 2ΰ are not in the same time window, the pulse that is in this time window is that of the source or of the target object being tracked.
Wenn die beiden Impulse 0Jo ur>d Θ"ο s'cn 'n dem gleichen Zeitfenster befinden, benutzt man das folgende Detektorelement, das zwangläufig die beiden unterschiedlichen Winkelpositionen liefern wird, von denen sich die eine innerhalb und die andere außerhalb des neuen Fensters befindet.If the two pulses 0Jo ur > d Θ "ο s ' cn ' n are in the same time window, the following detector element is used, which will inevitably supply the two different angular positions, one of which is inside and the other outside of the new window .
Zusammengefaßt bedeutet dieses, daß dann, wenn von allen Detektorelementen die entsprechenden Fenster nicht mehr als einen Impuls enthalten, das richtige Zielobjekt korrekt verfolgt wird.In summary, this means that if of all detector elements the corresponding windows contain no more than one impulse, the correct target is correctly tracked.
Wenn nur ein einem Detektorelement zugeordnetes Fenster mindestens zwei Impulse enthält, bedeutet dieses, daß es sich um durch Rauschen bzw. Störungen bedingte Fehlmessungen handelt.If only one window assigned to a detector element contains at least two pulses, this means that it is incorrect measurements caused by noise or interference.
Wenn zwei Fenster, die zwei Detektorelementen entsprechen, mindestens zwei Impulse enthalten, kann die Messung der räumlichen Lage bzw. die Ortungsmessung mit den beiden anderen Detektorelementen durchgeführt werden, wobei die Ortungsmessung infolge der Redundanz, wie es oben erläutert ist, entsprechend einer Analysen-Halbperiode durchgeführt wird.If two windows corresponding to two detector elements contain at least two pulses, the Measurement of the spatial position or the location measurement carried out with the two other detector elements be, the location measurement due to the redundancy, as explained above, according to a Analysis half-period is carried out.
Wenn mindestens drei Fenster von vieren mindestens zwei Impulse aufweisen, bedeutet dieses, daß mehrere Quellen vorhanden sind. In diesem Fall muß die Messung unter Anwendung anderer bekannter Methoden durchgeführt werden, beispielsweise durch Spektralzerlegung, Größenunterscheidung, Dekonvolution.If at least three windows out of four have at least two pulses, it means that several Sources are available. In this case the measurement must be carried out using other known methods be carried out, for example by spectral decomposition, size differentiation, deconvolution.
Die obigen Ausführungen lassen sich schematisch durch das folgende Ablaufdiagramm darstellen:The above explanations can be represented schematically by the following flow chart:
N: Anzahl der Detektoren, die in ihrem Fenster mindestens zwei Impulse aussendenN: Number of detectors that send out at least two pulses in their window
JaYes
eine einzige Quelle in dem Fenstera single source in the window
Neinno
MessungsfehlerMeasurement error
oder Störrauschenor noise
Messung im BereichMeasurement in the field
der beiden anderenthe other two
DetektorenDetectors
Neinno
JaYes
N=3 oder 4N = 3 or 4
mehrere Quellenmultiple sources
Die Auswahl bzw. Selektion des einen oder anderen der Meßdetektoren erfolgt mittels des oben erwähnten
Selektionsgerätes.
Es ist daraufhinzuweisen, daß nur dann, wenn eine Störquelle energiereicher ist als das zu verfolgende Ziel-The selection or selection of one or the other of the measuring detectors is carried out by means of the selection device mentioned above.
It should be pointed out that only if a source of interference is more energetic than the target to be pursued
objekt, die räumliche Lagebestimmung mit einer Vorrichtung, die nur ein einziges Detektorgitter enthält, mit einem Fehler behaftet war. Anders ausgedrückt bedeutet dieses, daß zwei überlagerte Quellen für ein fadenförmiges Detektorelement ein Signal erzeugen, welches der Summe der Energien der beiden Quellen entspricht. Diese Selektionseinrichtungen können, wie es für den Fachmann bekannt ist, vom analogen oder numeri- > sehen Typ sein. Im folgenden werden dennoch im Hinblick auf die Vollständigkeit der vorliegenden Beschreibung summarisch zwei Beispiele behandelt.object, the spatial position determination with a device that contains only a single detector grid with was flawed. In other words, this means that two sources are superimposed for one filamentary Detector element generate a signal which corresponds to the sum of the energies of the two sources. These selection devices can, as is known to the person skilled in the art, from the analog or numerical > see type. In the following, however, with a view to completeness of the present description summarizes two examples.
AnalogselektionAnalog selection
in Bei alleiniger Betrachtung der Analyse-Halbperioden und damit jeweils der beiden ersten Detektorelemente (10,11) bzw. (20,21) der beiden Gitter R1 und R2 werden elektronisch die Ausgangskreise der Detektorelemente 10 und 20 und diejenigen der Detektorelemente 11 und 21 verbunden bzw. einander zugeordnet, d. h. die Detektorelemente, die jeweils in einem Winkelabstand von 45° zueinander liegen; dieses ist in Fig. 3 dargestellt. Der Ausgang des Detektorelementes 10 ist an einen Verstärker 30 angeschlossen, dessen Ausgang wiederum an den einen Eingang 32 eines Schweilweri-Vergleichers 31 angeschlossen äst. Der andere Eingang 33 des Schwell wert-Vergleichers empfängt ein festgelegtes Schwell wertsignal, das jedoch als Funktion der Zeit variabel ist und hinsichtlich des Niveaus über dem anderen Detektorelement liegt. Der Ausgangskreis des Detektorelementes 7.0 ist analog gestaltet und umfaßt einen Verstärker 40 und einen Vergleicher 41.If only the analysis half-periods and thus the first two detector elements (10, 11) and (20, 21) of the two grids R 1 and R 2 are considered, the output circuits of the detector elements 10 and 20 and those of the detector elements 11 and 21 connected or assigned to one another, ie the detector elements which are each at an angular distance of 45 ° from one another; this is shown in FIG. The output of the detector element 10 is connected to an amplifier 30, the output of which in turn is connected to one input 32 of a Schweilweri comparator 31. The other input 33 of the threshold value comparator receives a fixed threshold value signal which, however, is variable as a function of time and in terms of level is above the other detector element. The output circuit of the detector element 7.0 has an analog design and comprises an amplifier 40 and a comparator 41.
Die analogen Ausgangssignale der beiden Vergleicher werden in numerische Signale 1 umgewandelt, wenn Jn das Niveau der Ausgangssignale der Verstärker über dem Niveau des Schwellwertsignales liegt, bzw. in numerische Signale 0 im umgekehrten Fall.The analog output signals of the two comparators are converted into numerical signals 1, if The level of the output signals from the amplifiers is above the level of the threshold value signal, or in numerical terms Signals 0 in the opposite case.
Wenn die beiden Ausgangssignale den Wert 0 haben, d. h. wenn keine Störquelle vorhanden ist, kann die Ortung bzw. räumliche Lagebestimmung entweder mit dem Detektorelement 10 oder mit dem Detektorelement 20 durchgeführt werden.If the two output signals have the value 0, i. H. if there is no source of interference, the Locating or spatial determination of position either with the detector element 10 or with the detector element 20 can be carried out.
J5 Wenn das Ausgangssignal des dem Detektorelement 10 zugeordneten Kreises den Wert 0 hat und das andere Ausgangssignal 1 ist, ist die Messung ausgehend von dem Detektorelement 10 durchzurühren.J5 If the output signal of the circle assigned to the detector element 10 has the value 0 and the other If the output signal is 1, the measurement is to be carried out starting from the detector element 10.
Wenn umgekehrt das Ausgangssignal des dem Detektorelement 20 zugeordneten Ausgangskreises 0 ist und das andere Ausgangssignal 1, ist die Messung ausgehend von dem Detektorelement 20 durchzuführen.Conversely, when the output signal of the output circuit associated with the detector element 20 is 0 and the other output signal 1, the measurement is to be carried out starting from the detector element 20.
Wenn die beiden Ausgangssignale der beiden den Detektorelementen 10 und 20 zugeordneten Kreise 1 sind. M) ist die Messung ausgehend von den beiden anderen Detektorelementen 11 und 21 durchzuführen.When the two output signals of the two circuits assigned to the detector elements 10 and 20 are 1. M) the measurement is to be carried out starting from the two other detector elements 11 and 21.
Numerische SelektionNumerical selection
Von einem herrschenden Zustand bzw. Betrieb ausgehend, den man zu einem gegebenen Zeitpunkt der räum-Starting from a prevailing condition or operation, which one at a given point in time of the spatial
;·? liehen Lage des Zielobjektes kennt, kann man, wenn man die Bewegungskonstante des Zielobjektes und das Zielrauschen kennt, die wahrscheinliche Position des Zielobjektes im folgenden Augenblick gemäß bekannter Vorhersage-Algorithmen bestimmen. Diese vorausbestimmte Position gibt das Zentrum und die Stärke, und zwar die letztere durch bekannte Faktoren, die im Rahmen der vorliegenden Beschreibung unerörtert bleiben kann, des Nachlauf- bzw. Verfolgungsfensters.; ·? borrowed position of the target object, one can, if one knows the constant of movement of the target object and the Target noise knows the probable position of the target object in the following instant according to known Determine prediction algorithms. This predetermined position gives the center and strength, and although the latter is due to known factors which remain unexplained in the context of the present description can, of the follow-up or follow-up window.
Jit Es ist daher verständlich, daß es unter diesen Bedingungen leicht ist, aufeinanderfolgend die von den Detektoren abgegebenen Signale zu den Zeitpunkten und während der Zeitabschnitte zu empfangen, die in Abhängigkeit von den Vorhersagen programmierbar sind.Jit It can be understood, therefore, that under these conditions it is easy to sequentially detect those from the detectors received signals at the points in time and during the time periods that depend on are programmable from the predictions.
Die von den acht Detektorelementen abgegebenen Signale werden einem Analogmultiplexer 60 zugeleitet, und zwar jeweils unter Zwischenschaltung von acht Verstärkern 51 bis 58 (Fig. 5).The signals emitted by the eight detector elements are fed to an analog multiplexer 60, namely in each case with the interposition of eight amplifiers 51 to 58 (FIG. 5).
Der Ausgang des Analogmultiplexers ist an einen Analog-Digital-Wandler 80 angeschlossen, und zwar über einen hinsichtlich der Verstärkung programmierbaren Verstärker 70, der dazu dient, die Dynamik des Wandlers 80 zu erhöhen.The output of the analog multiplexer is connected to an analog-to-digital converter 80 via an amplifier 70 which is programmable in terms of gain and which is used to adjust the dynamics of the transducer 80 to increase.
Jedes numerisch kodierte Ausgangssignal des Detektors wird anschließend in einen Speicher eines Mikroprozessors 100 eingespeichert, und zwar über einen Kanal 90 mit direktem Zugriff. Infolgedessen kann die Datenzusammenfassung durch den Mikroprozessor während seines Betriebes, der damit nicht verlangsamt wird, erfolgen. Each numerically coded output signal from the detector is then stored in a memory of a microprocessor 100 stored via a channel 90 with direct access. As a result, the data summary by the microprocessor during its operation, which is not slowed down.
Das Programm des Mikroprozessors basiert auf dem oben behandelten Ablaufdiagramm, und es ist so eingerichtet, daß es die Variablen reinitialisieren, die Datenzusammenfassung verifizieren und ebenso die Ortung bzw. räumliche Lagebestimmung liefern kann.The microprocessor's program is based on the flowchart discussed above and is set up to: that it reinitialize the variables, verify the data summary and also the location or spatial position determination can deliver.
Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings
Claims (5)
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