DE3814889C1 - Vorrichtung zum Wiedererstellen eines dynamischen Bildes aus einem Radarsignal - Google Patents
Vorrichtung zum Wiedererstellen eines dynamischen Bildes aus einem RadarsignalInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Wieder
erstellen eines dynamischen Bildes,
insbesondere an Bord eines Flugzeugs, nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 1. Eine solche Vorrichtung ist aus DE 25 43 312 A1 bekannt.
Es ist wünschenswert, für den Piloten eines Flugzeugs ein
dynamisches Bild zu erzeugen, das in der Praxis einem
visuellen Bild überlagert werden kann, das der Pilot auf
einem Sichtgerät beobachtet. Die Verfügbarkeit eines
solchen dynamischen Bildes ist speziell beispielsweise
beim Flug ohne Sicht in niedriger Höhe wichtig. Die
Anmelderin hat bereits vorgeschlagen, Bilder dieser Art
mittels gespeicherter Daten zu erzeugen, die sich auf die
Erdoberfläche beziehen (FR-OS 25 24 177). Diese früheren
Vorrichtung, die annehmbare Ergebnisse liefern, zeigen
allerdings den Nachteil, daß sie einen Massenspeicher
erheblicher Größe benötigen.
Der Fachmann kennt die praktischen Schwierigkeiten, die
daraus resultieren: Man muß zunächst geografische oder
topografische Daten aufbereiten, die zur Speicherung in
diesen Massenspeicher geeignet sind; man muß dann diese
Daten unter Berücksichtigung des vorgesehenen Fluges des
Flugzeugs in den Massenspeicher eingeben. Es besteht dabei
immer die Gefahr, daß das Flugzeug vom vorgesehenen Kurs
so weit abweicht, daß es das Feld der in den
Massenspeicher eingegebenen Daten verläßt. Der Pilot kann
sich dann nur noch auf sich selbst verlassen. Das gleiche
gilt für neu entstandene Hindernisse, die noch nicht
kartografisch aufgenommen sind.
Die vorgenannte DE 25 43 312 A1 beschreibt eine Einrichtung
zur perspektivischen Darstellung eines Geländeausschnitts
auf einem Radarbildschirm unter Verwendung einer schwenkbar
ausgebildeten, bündelnden Antenne, die kurze Sendeimpulse
aussendet und reflektierte Signale empfängt. Damit diese
Einrichtung mit einfach aufgebauten Antennen auskommt und
eine rasche Geländeabtastung ermöglicht, ist die Antenne als
nur im Azimut scharf bündelnde, im wesentlichen auf den
Erdboden gerichtete Antenne ausgebildet, die durch
Schwenkung im Azimut den zu überschauenden Geländeausschnitt
azimutal seitlich nacheinander abtastet, und es ist eine
Horizontalablenkeinrichtung vorgesehen, durch die auf dem
Bildschirm der Bildpunkt des augenblicklichen Azimutwinkels
innerhalb des Antennenschwenkbereichs proportional gesteuert
wird. Eine Bildpunkt-Vertikalablenkeinrichtung steuert die
Bildpunktlage auf dem Bildschirm hinsichtlich der vertikalen
Geschwindigkeit derart, daß diese proportional zum Produkt
aus der gerade empfangenen reflektierten Leistung und der
reziproken zugehörigen Entfernung des Reflexionspunktes ist.
Das reflektierte Signal wird in Abhängigkeit von der
Entfernung des jeweiligen Reflexionspunktes in der
Verstärkung geregelt, so daß die Intensität des verstärkten
reflektierten Signals und damit die Bildpunkthelligkeit
unabhängig von der Entfernung des jeweiligen
Reflexionspunktes ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine andere Technik anzugeben,
um ein dynamisches Bild, speziell an Bord eines Flugzeugs
oder eines anderen mobilen Fahrzeugs dieser Art
wiederzuerstellen.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale
des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der
Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Gemäß einem besonderen Aspekt der Erfindung ist der
Rekursionsrahmen des Beobachtungsradars in der Zeit in
Abhängigkeit von der Bewegung des Flugzeugs versetzt.
Tatsächlich ist die Periode der Erneuerung der von dem
Radargerät gelieferten Informationen im allgemeinen größer
als die Periode der Darstellung dieser Bilder. Diese
Disposition erlaubt es, ein echtes dynamisches Bild zu
erhalten, das an den Beobachter in quasi-normaler Weise
vorbei läuft.
Vorzugsweise führen die Einrichtungen zur Verarbeitung vor
optischer Darstellung auch eine Vergrößerung des Bildes in
Abhängigkeit vom Flug des Flugzeugs sowie von der Distanz
eines jeden Punktes zwischen den Fortschreibungen des
Inhalts des Ausgangsspeichers des Radargerätes durch sowie
eine Modifikation der Bildgeometrie in Funktion der
Entwicklung der Höhe des Flugzeugs seit der letzten
Speicherinhaltserneuerung.
In komplementärer Weise führen die
Verarbeitungseinrichtungen vor optischer Darstellung auch
eine Modifikation der Bildgeometrie in Abhängigkeit von
der Position des Punktes der optischen Darstellung oder
des Betrachters im Flugzeug durch.
Was sie betrifft, führen die Verarbeitungseinrichtungen
für Distanz und Peilwinkel vorteilhafterweise einen
Distanzberechnungszyklus entsprechend wachsender Distanzen
aus.
Schließlich kann sich die optische Darstellung in der Art
eines aus Ablenkzeilen bestehenden Rahmens vollziehen,
dessen Zeilen in der optischen Horizontale parallel sind,
oder in einer Betriebsart Punkt für Punkt, die man auch
"Reiter"- oder "Vektor"-Betriebsart nennt.
Andere Vorteile der Erfindung gehen aus der
nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die
Zeichnungen hervor. Es zeigt:
Fig. 1 ein Prinzipschaltbild eines Radarempfangsgerätes,
das zur Ausführung der Erfindung geeignet ist;
Fig. 2A und 2B
Prinzipschaltbilder von Einrichtungen, die es mit
dem Radargerät nach Fig. 1 erlauben, eine
Anordnung nach der vorliegenden Erfindung
aufzubauen;
Fig. 3 ein Flußdiagramm des Betriebsablaufs, der sich in
der Anordnung nach den Fig. 2A und 2B
abspielt;
Fig. 4 ein detaillierteres Schema der Schleifen, die die
Phase 19 nach Fig. 3 bilden;
Fig. 5 ein noch detaillierteres Schema der Schleife 22
in Fig. 4;
Fig. 6 ein noch detaillierteres Schema der Schleife 32
in Fig. 4;
Fig. 7 ein detailliertes Schema der Stufen 35 und 37 der
Fig. 3;
Fig. 8A und 8B
schematische Darstellungen, die das Verständnis
gewisser Funktionen erleichtern, die in den
Fig. 5 und 6 erscheinen, und
Fig. 9 ein detailliertes Blockschaltbild des Organs 3
der Fig. 1.
Das Radargerät enthält zunächst eine klassische Antenne
oder eine Antennengruppe mit elektronischer Ablenkung, die
insgesamt mit 1 bezeichnet ist. Diese Antenne ist dazu in
der Lage, eine Größensumme Σ sowie zwei Ablagegrößen
ΔE und ΔC zu Liefern, die die Elevationsdifferenz bzw.
die Zirkulardifferenz sind.
Die Antenne 1 ist UHF-mäßig mit einem Duplexer 2,
beispielsweise einem Zirkulator verbunden.
Der Sendereingang des Zirkulators 2 ist mit einer
Senderanordnung 4 verbunden. Diese Senderanordnung
empfängt ein abzustrahlendes UHF-Signal von einem
Frequenzsynthesizer 5. Er empfängt auch ein
Rekursionssteuersignal FR (für die Rekursionsfrequenz).
Der Empfängerausgang des Zirkulators 2 ist mit einer
Kohärenzempfängeranordnung 6 verbunden, die auch die
Frequenzen entgegennimmt, die vom Synthesizer 5 stammen.
Der Ausgang des Kohärenzempfängers 6 ist mit einer
Kohärenzverarbeitungseinrichtung 7 verbunden.
Dieser beginnt mit einem A/D-Wandler 70. Der Ausgang des
A/D-Wandlers 70 ist einem Massenspeicher 72 zugeführt, dem
ein Fourier-Analysator 73 folgt, vorzugsweise einer für
eine Fast-Fourier-Transformation. Die Baugruppen 72 und 73
werden von einer Steuereinrichtung 71 gesteuert, die die
Adressensteuerung im Massenspeicher und für den
Fourier-Analysator sicherstellt.
Am Ausgang des Fourier-Analysators ist die Folge
beispielsweise in der Größenordnung von 3 × 10⁶ Filter pro
Sekunde und pro Zweig.
Dieser Ausgang des Fourier-Analysators 73 wird einer
Schaltung 74 zugeführt, die Modul- und Ablageberechnungen
in bekannter Art ausführt. Schließlich ist der Ausgang des
Berechnungskreises 74 einem Extrahierer 75 zugeführt. So
wie soeben beschrieben, beziehen sich die
Empfangseinrichtung 6 und die Verarbeitungseinrichtung 7
auf das Summenglied (Σ) des Ausgangs der Antenne 1. Es
versteht sich, daß eine analoge Organisation für die
verschiedenen Zweige ΔE und ΔC vorgesehen ist, die am
Massenspeicher 72 enden.
Der Ausgang des Extrahierers 75 bildet auch den Ausgang
der Verarbeitungseinrichtung und daher des Radargerätes.
Dieser ist mit einer Auswerteeinrichtung 8 verbunden, die
mehrere Auswerteschaltungen 8-1, 8-2, 8-3 aufweisen kann.
Eine derselben bezieht sich auf die Wiedererstellung von
Bildern nach der Erfindung.
Das Radargerät kann eine allgemeine Umschalteinheit 10
enthalten, die in seinem Steuerrechner enthalten sein kann.
Diese Einheit steuert daher eine Frequenzumschaltung im
Synthesizer 5, die schnell sein muß. Sie steuert in
gleicher Weise einen Rekursionsrahmengenerator 3, der die
dem Sender 4 zugeführten Rekursionsbefehle für jede der
Frequenzen oder, genauer gesagt, für jede der
Frequenzgruppen definiert, die der Synthesizer 5 erzeugen
kann (jeder Radarsendefrequenz sind auch
Überlagerersignalfrequenzen für die Änderungen der
Sendefrequenz und der Empfangsfrequenz zugeordnet).
Die allgemeine Umschalteinrichtung 10 steuert auch einen
Rahmenwinkelablenkgenerator 11, der einen gewünschten
Winkel gegenüber dem Erdboden für die Ausrichtung der
Antenne definiert. Ein Markierungsänderungsorgan 12
korrigiert diesen Winkel in Abhängigkeit von Roll-,
Stampf- und Schlingerangaben, die in bekannter Art an Bord
des Flugzeugs verfügbar sind. Solche Angaben werden häufig
von einem Trägheitsnavigationssystem an Bord geliefert.
Der Ausgang der Einrichtung 12 ist auch eine Angabe aus
einem Größenpaar E und C, wie bereits definiert. Dieses
Größenpaar wird einer Steuereinrichtung 13 zugeführt, die
die Antenne steuert, um eine exakte Ausrichtung derselben
gemäß den gewünschten Werten von E und C sicherzustellen.
In einer Ausführungsart der Antenne 1 besteht diese
Steuereinrichtung 13 aus einer Einrichtung, die die an den
Phasenschiebern der Antenne einzustellenden Phasen
berechnet.
Schließlich steuert die allgemeine Umschalteinrichtung 10,
immer in der gleichen zeitlichen Beziehung, die
verschiedenen Auswerteschaltungen 8-1, 8-2 und 8-3.
Die Gesamtanordnung des Radargerätes nach Fig. 1 und
speziell durch die Umschaltung des Synthesizers 5, der
Antenne 1 sowie des Rekursionsgenerators 3 (die Anordnung
ausgehend von der allgemeinen Umschalteinheit 10) erlaubt
es dem Radargerät, im verschachtelten Betrieb mehrere
Funktionen auszuführen.
Im folgenden sei angenommen, daß die Erzeugung von Bildern
gemäß der Erfindung sich durch die Auswerteschaltung 8-1
vollzieht, wobei die anderen Schaltungen 8-2 und 8-3
beispielsweise klassischen Radaraufgaben dienen.
In Fig. 2A empfängt ein Speicher 80 die Digitalsignale,
die am Ausgang des Extrahierers 75 (Fig. 1) verfügbar
sind. Dieser Speicher, der auch mit M bezeichnet ist,
empfängt Informationen der Form S (Di, Gj). Dies bedeutet,
daß der Speicher zunächst in Distanz entsprechend einem
Index i adressierbar ist und sodann in Peilwinkel
entsprechend einem Index j, und daß an jedem durch diese
Adressierung definierten Speicherplatz er eine
Ortsinformation S liefern kann, wie sie am Ausgang des
Extrahierers 75 zur Verfügung steht.
Ein fest programmierter Rechner 82 kann einen ersten
Distanzberechnungszyklus und einen ersten Peilwinkelberechnungszyklus
ausführen, und zwar durch eine geeignete Adressierung im
Extrahierspeicher M80.
Die Distanzberechnung vollzieht sich beispielsweise in einer
Taktfolge von 0,85 kHz,während die Peilwinkelberechnung sich
mit einer Taktfolge von 85 kHz vollzieht, die ihrerseits
in die Testabläufe eingeschachtelt ist, die sich mit einer
Frequenz von 250 kHz abspielen.
Die von dem Rechner 82 ausgeführten
Funktionen liefern modifizierte Größen, die nun mit S′
(Di, Gj) bezeichnet sind, die in einem Speicher M′
gespeichert werden, der mit 84 bezeichnet ist. Es
zirkulieren noch Adressen Di und Gj sowie das Signal S′
zwischen dem Rechner 82 und dem Speicher 84. Darüber
hinaus ist der Speicher 84 in der Lage, an den Rechner 82
Informationen der Form S′ (Di + 1, Gj) zu liefern, d. h., die
relativen Ortsinformationen, Peilwinkel für Peilwinkel, in
der Distanz unmittelbar über der in Prüfung befindlichen
Distanz. Man sieht später den Zweck.
Die Information S′ und die entsprechenden Adressen können
auch zwischen dem Speicher 84 und einem zweiten fest programmierten
Rechner 86 getauscht werden, die zweite
Distanz- und Peilwinkelberechnungszyklen ausführen, deren
Taktfrequenzen die gleichen wie für den Rechner 82 sind
(den Testtakt von 250 kHz eingeschlossen). Der zweite
Rechner 86 wird auch von einem Speicher 88 für den
Maximalort SM unterstützt.
Der Maximalort sowie die entsprechenden Adressen Di, Gj
werden über zwei Multiplexer 90-1 und 90-2 an zwei
Pufferspeicher 91-1 und 91-2 übertragen, die alternierend
arbeiten, um einen Ausgangsmultiplexer 92 zu versorgen.
Die Multiplexer 90-1, 90-2 und 92 arbeiten mit einem
Grundtakt von 2 Hz, der der Erneuerungstakt für die am
Ausgang des Radargeräts verfügbaren Informationen ist.
Ein Leseadressengenerator 93 steuert in gleicher Weise die
Multiplexer 90 und die Synchronisation eines weiteren fest
programmierten Rechners 94, die die
Verarbeitungseinrichtungen hoher optischer Darstellung
gemäß der Erfindung bilden, zusammen mit einem
Helligkeitsrechner 95.
Die optische Darstellung kann sich entweder in
vektorieller Form, durch eine Einrichtung 99 (Mode 2,
genannt "Reiter") oder in Fernsehbetriebsart vollziehen,
in welchem Fall weitere Multiplexer 103-1 und 103-2, die
ihrerseits mit 50 Hz gesteuert sind, Videoausgangsspeicher
104-1 und 104-2 füllen, die alternierend arbeiten. Die
Adressierung wird von einem Generator 101 geliefert, der
die Multiplexer 103-1 und 103-2 sowie eine
Spannungsablenkschaltung 102, die eine Katodenstrahlröhre
in X- und Y-Richtung steuert, ebenfalls mit 50 Hz steuert.
Die an jeder Ausgangsadresse der Speicher 104-1 und 104-2
verfügbaren Informationen werden in einem Endmultiplexer
105 umgruppiert, der ebenfalls mit 50 Hz arbeitet und die
Helligkeit des Bildpunktes der Katodenstrahlröhre mittels
klassischer Videoschaltungen 106 steuert.
Der Fachmann weiß, daß der Ausgang des Helligkeitsrechners
95 direkt den Wehneltzylinder W der Katodenstrahlröhre
steuert, wenn es sich um die vektorielle Betriebsart 99
handelt.
Der Übergang von der einen zur anderen
Darstellungsbetriebsart wird durch Umschalteinrichtungen
ermöglicht, die hier schematisch durch einen Umschalter 96
dargestellt sind.
Die Fig. 3 zeigt ein Flußdiagramm des Funktionsablaufs in
der Einrichtung nach der Erfindung. Die Erneuerung des Inhalts des
Speichers Sÿ (Di, Gj), der mit Radardarstellungen gefüllt
ist (Stufe 18), vollzieht sich mit einem Takt von 2 Hz.
Nach jeder Erneuerung beginnt die Ausführung durch die
Verarbeitungseinrichtungen 19 für Distanz und Peilwinkel
mit mindestens einem Distanzberechnungszyklus, dem mindestens ein
Peilwinkelberechnungszyklus zugeordnet ist. In der nachfolgenden
detaillierten Beschreibung wird von zwei Distanzberechnungszyklen
Gebrauch gemacht, denen entsprechend zwei
Peilwinkelberechnungszyklen zugeordnet sind, der Fachmann weiß
jedoch, daß man die Erfindung auch mit einem einzigen
Distanzberechnungszyklus ausführen kann, dem ein einziger
Peilwinkelberechnungszyklus zugeordnet ist, was jedoch eine etwas
komplexere Verarbeitung gewisser Informationen notwendig
macht.
Nach der Ausführung dieser Berechnungszyklen 19 besteht die
Funktion 34 in der Füllung des Spurspeichers SMÿ (Di, J).
Dieser Spurspeicher ist der Speicher 88 in Fig. 2A.
Dies schließt die mit dem Takt 2 Hz ausgeführten Schritte
ab.
Nun wird ausgehend vom Inhalt des Speichers SM die
Verarbeitung mit dem Takt 50 Hz durchgeführt, wie durch
die Funktionen 35 und 37 dargestellt. Der Wechsel des
Taktes wirft Synchronisationsprobleme zwischen den
Speichern auf. Eine Art, diese zu lösen, besteht darin,
Pufferspeicher 91-1 und 91-2 vorzusehen, die alternierend
arbeiten, was es erlaubt, einen Teil des Speichers 88
abzufragen, der augenblicklich durch den Rechner 86 nicht
behandelt wird.
Genauer gesagt, die Funktionen 35 bestehen in einer
"ZOOM"-Berechnung, was in der Tat eine variable
Vergrößerung des Bildes aufgrund der Bewegung bedeutet,
die das Flugzeug seit der vorangehenden Erneuerung der
Daten im Radarspeicher ausgeführt hat. Die Funktion 35
besteht ebenfalls in einer Berechnung, nämlich der
Helligkeitsberechnung aufgrund gewisser Eigenschaften des
Bildes.
Schließlich besteht die Funktion 37 darin, die Bildlinien
aufzuzeichnen, was sich mit Hilfe von bereits unter
Bezugnahme auf Fig. 2B beschriebenen Einrichtungen
unterhalb des Umschalters 96 abspielt.
Fig. 4 beschreibt nachfolgend zwei Distanzberechnungszyklen.
Die erste Distanzberechnung enthält eine Anfangsstufe 20, wo
man den Distanzindex i auf seinen Maximalwert imax
festlegt. Anders gesagt, dieser Berechnungszyklus geht von der
größten Distanz aus, um sich dann dem Beobachter
anzunähern.
Bei der weitesten Distanz wird in der Stufe 20 als
Ortswert S′ (imax, j) der Wert S (imax, j) zugeordnet, und
dies für alle Peilwinkelwerte, d. h., für alle j von 1 bis
jmax.
Diese erste Information kann sofort in den Speicher
M′84 oder auch in einem späteren Stadium übertragen
werden.
Dann füllt die erste Peilwinkelberechnung die anderen Plätze
des Speichers M′, wie in dem Block 22 angegeben.
Jedes Mal, wenn eine Zeile des Speichers M′ mit
Informationen gefüllt worden ist, die einer neuen
laufenden Distanz und anderen Peilwinkelwerten, d. h.
modifierten Darstellungen entsprechen, dann wird der Index
der laufenden Distanz vermindert (Stufe 28, in der i um
eine Einheit verhindert wird). Ein Abschlußtest 29
ermittelt, ob man die kleinste Distanz erreicht hat, deren
Index i = 0 ist. Wenn dies der Fall, geht man zum zweiten
Distanzberechnungszyklus über.
Dieser beginnt an einer ersten Stufe 30, die die Plätze des
Bildspeichers SM (ÿ) auf den Minimalwert von -90°
initialisiert, und dies für alle Indexwerte des
Peilwinkels, d. h. für j von 1 bis jmax. Es sei daran
erinnert, daß nun der Distanzindex i auf seinem Wert 0
ist.
Die nachfolgende Stufe 31 erhöht den Distanzindex um einen
Schritt, und die Blöcke 32 führen die zweite
Peilwinkelberechnung aus, was es erlaubt, alle Werte von
SMÿ in einer Art zu berechnen, die unter Bezugnahme auf
Fig. 6 erläutert wird. Der Speicher SM oder Speicher 88
wird folglich in jedem Falle gefüllt.
Jeder Durchlauf des Peilwinkelberechnungszyklus 32 wird bei 39 von
einem Test gefolgt, der die Untersuchung erlaubt, ob man
die Maximaldistanz erreicht hat, deren Index gleich imax
ist. Wenn dies nicht der Fall ist, wird der Distanzindex i
erhöht, und man kehrt zur Stufe 31 zurück. Im
entgegengesetzten Falle wird der zweite Distanzberechnungszyklus
beendet, und ihr Ausgang "Ja" zeigt an, daß man die
vorerwähnten Endberechnungen des "ZOOM" und der Helligkeit
der Bildlinien ausführen kann, und dies für die neuen
Informationen, die vom Radargerät abgegeben werden.
Bevor auf die Beschreibung der zwei Peilwinkelberechnungszyklen
der Fig. 5 und 6 übergegangen wird, sei daran erinnert,
daß dem Extrahierer eines Radargeräts ein Schwellenwert
zugeordnet ist. Es folgt daraus, daß der Ausgang des
Radargerätes hinter diesem Extrahierer nicht systematisch
eine Information für jeden Distanzpunkt und für jeden
Peilwinkel liefert. Eine solche Information ist nur dann
verfügbar, wenn der Signalpegel den Schwellenwert des
Extrahierers übersteigt, was daher einen "Radarbildpunkt"
darstellt.
Eine der bei der Ausführung der Erfindung zu lösenden
Schwierigkeiten besteht daher darin, ausgehend von einem
Radarbild, das aufgrund seiner innewohnenden Natur
unvollständig ist, ein Bild zu liefern, das zur optischen
Darstellung geeignet ist.
Die Peilwinkelberechnung der Fig. 5 enthält einen
Initialisierungsschritt 20, der den Peilwinkel auf seinen
Minimalwert J = 0 festlegt.
Der nachfolgende Schritt 221 erhöht den Peilwinkelindex um
einen Schritt.
Der folgende Schritt 222 ist ein Test, um zu bestimmen, ob
man wirksam einen Radarpunkt angetroffen hat. Der Ausgang
des Tests 222 führt zur Stufe 221 zurück, um j zu erhöhen,
bis man wirksam einen solchen Radarpunkt entdeckt hat, der
dann mit A bezeichnet wird.
Schließlich initialisiert der Schritt 223 einen neuen
Index k auf einem Wert 0, der anschließend um eine Stufe
im Schritt 224 erhöht wird.
Ein Test 225 ermittelt anschließend, ob der Peilwinkelindex
j + k den Maximalwert überschreitet. Wenn ja markiert der
Schritt 226 das Ende des Peilwinkelberechnungszyklus für die
betreffende Isodistanz i, und man kehrt zum ersten
Distanzberechnungszyklus der Fig. 4 zurück, um i in der Stufe 28
zu vermindern, und sodann geht man zur Isodistanz i - 1
über.
Normalerweise ist es der Ausgang "Nein" des Schrittes 225,
der genommen wird, um auf einen Test 227 überzugehen, der
die Anwesenheit des nächsten Bildpunktes A zur Isodistanz
i zu bestimmen, wobei dieser Punkt Si, j + k mit B
bezeichnet wird. Wie vorangehend erläutert, vollzieht sich
dies durch Erhöhung von k, bis man einen solchen Bildpunkt
erreicht.
Der Schritt 228 setzt dann, daß der Wert von k, der
wirksam den zweiten Punkt B gegeben hat, mit l₀ bezeichnet
wird.
Eine Stufe 229 initialisiert nun einen Index l mit 0,
welcher Index l anschließend im Schritt 230 um eine Stufe
erhöht wird.
Ein Schritt 231 ermittelt dann die Größe S₀o (1), die für
jeden Wert von l eine lineare Interpolation zwischen den
Bildpunkten A und B durch die in Fig. 5 angegebene Formel
definiert. l₀ ist die Peilwinkelablage zwischen den
Punkten A und B, und man bestimmt einen Zwischenort
zwischen A und B für jeden Wert des Index l, der zwischen
0 und l₀ variiert, wenn man von A zu B übergeht.
Gleichzeitig und bei jedem Wert von l wird abgefragt, was
sich bislang bei den höheren Distanzen für den gleichen
Peilwinkel vollzogen hat, und dies mittels der im Speicher
M′ enthaltenen Informationen (Test Nr. 1).
Der Test 232 ermittelt auf diese Weise, ob ein Bildpunkt
S′i+1, j+l im Speicher M′ existiert.
Wenn dies nicht der Fall ist, kehrt man einfach zum
folgenden Wert von 1 durch Erhöhung im Schritt 230 zurück.
Wenn dies der Fall ist, ermittelt ein Test 233, ob dieser
vorangehend gespeicherte Wert S′i+1, j + l unter dem Wert
S₀(l) liegt, den man im Schritt 231 ermittelt hat. Wenn die
weiter fernliegenden, zuvor angesammelten Plätze über dem
laufenden Wert S₀(l) liegen, geht man zu einem Test 236
über, der in dem Maße, in dem l noch immer unterhalb von
l₀ liegt, diesen im Schritt 230 anwachsen läßt.
Wenn andererseits l = l₀, führt der Test 236 über seinen
Ausgang JA zu einem Schritt 237, der die Bildpunkte A und
B im Speicher M′ gültig macht, indem S′i,j = A und S′i+j+l0
= B gesetzt werden. Der Schritt 238 bestimmt, da der
frühere Bildpunkt B der neue Bildpunkt A wird, mit A ist
S′i+j+l0 während der Wert des Peilwinkelindex j auf
j+l₀ springt. Man kann dann zum Schritt 223 zurückkehren,
um einen neuen benachbarten Bildpunkt B bei wichtigeren
Peilwinkeln zu suchen.
Diese Dinge vollziehen sich unterschiedlich in dem Maße,
indem die angesammelten Plätze, die zuvor bei größeren
Distanzen bestimmt worden sind, kleiner als die Plätze S₀
sind, die durch den Schritt 231 ermittelt worden sind. Es
erscheint daher eine Anomalie, weil ein entfernterer
Bildpunkt eines tieferen Ortes für das Radargerät nicht
hätte sichtbar sein dürfen.
Der Ausgang JA des Tests 233 führt dann zu einem Schritt
234, der l₀ = l setzt, wobei l₀ die Ablage des
Imkrements zwischen dem Punkt A und dem neuen Punkt B ist.
Ein Schritt 235 führt nun eine neue Berechnung der
zwischen den Bildpunkten A und B interpolierten Punkte
aus, für die der Bildpunkt A der gleiche wie zuvor bleibt,
während der Bildpunkt B verändert wird:
A = Si,j
B = S′i+1, j+l₀.
Man kann nun zum Schritt 229 zurückkehren, die
Interpolation erfolgt jetzt zwischen dem gleichen Punkt A
wie zuvor und dem neubestimmten Punkt B, das erste Mal,
daß die Interpolation zwischen den früheren A und B zu der
genannten Anomalie geführt hat.
Der Ablauf wird durch eine Bezugnahme auf Fig. 8A
leichter verständlich.
Die Orte sind vertikal dargestellt, und die Peilwinkel
horizontal. Die mit einem Kreuz markierten Punkte beziehen
sich auf eine Isodistanz i + 1 und entsprechen daher
Informationen, die im Speicher M′ enthalten sind. Die mit
einem Punkt markierten, von einem Quadrat umgebenen Punkte
beziehen sich auf die laufende Isodistanz i.
Die normale Interpolation zwischen den Bildpunkten A und B
zeigt sich, wie durch eine gestrichelte Linie in Fig. 8A
eingezeichnet.
An C erscheint ein Bildpunkt B′, der von im Speicher M′
gespeicherten Informationen abgelesen wird, so daß die
Interpolation modifiziert wird.
Wenn man am Punkt B′ eintrifft, werden die Bildpunkte A′
und B′ in den Speicher M′ in Zeile i eingeschrieben, und
man nimmt dann eine neue Interpolation zwischen dem Punkt
B′ (neuer Punkt A) und dem vorherigen Punkt B neu auf.
Auf diese Weise vollzieht sich der unter Bezugnahme auf
Fig. 5 beschriebene Mechanismus.
Der Fachmann entnimmt aus dieser Beschreibung, daß der
Mechanismus kumulativ ist. Aus der Tatsache, daß die
Auswertung von Isodistanzen sich ausgehend von den
entferntesten Distanzen vollzieht, bezieht die
vorangehende Isodistanz jedes Mal den Vergleich mit alten
niedrigeren Orten, die für alle größeren Isodistanzen
angetroffen werden mußten, mit ein. Aus diesem Grunde
reicht ein einfacher Test in der Zeile i+1 des Speichers
M′, was im Schritt 232 von Fig. 5 dargestellt ist.
Andererseits wird die Interpolation, die im Rahmen der
ersten Peilwinkelberechnung ausgeführt wird, nicht in den
Speicher M′ eingeführt. Sie ist nämlich vorübergehend. Nur
die Bildpunkte, die schließlich erhalten werden, werden
gespeichert. Es versteht sich, daß man auch eine
Extrapolation mittels Grenzbildpunkten jeder Isodistanz
ausführen kann.
Nachdem so der Inhalt des Speichers M für alle
Isodistanzen bestimmt worden ist, geht man durch den
Ausgang JA des Tests 29 von der ersten Distanzberechnung der
Fig. 4 zur zweiten über.
Es sei daran erinnert, daß die Orte so für die erste,
nächste Distanz des Index 0 mit -90° initialisiert werden.
Dieser zweite Distanzberechnungszyklus läßt den in Fig. 6
dargestellten Peilwinkelberechnungszyklus sich auswirken.
Die Schritte 320 bis 328 in Fig. 6 sind ausreichend
vergleichbar mit den Schritten 220 bis 228 der Fig. 5. Zu
Beginn erzeugt man wie zuvor eine Indexierung des
Peilwinkelindex in Einheitsstufen. Der Schritt 322
bestimmt den ersten Bildpunkt S′ mittels des Speichers M′.
Dann definiert man mit Hilfe dieses Bildpunktes einen
Index k, der gegenüber dem laufenden Wert von j erhöht
wird. Die Schritte 325 und 326 sind mit den Schritten 225
und 226 vergleichbar mit der Ausnahme, daß nach dem Ende
der Peilwinkelberechnung man nun auf die folgende Isodistanz
i+1 anstelle der Isodistanz i-1 übergeht.
Im Schritt 328 wird der erste Bildpunkt, der dem schon
bestimmten Bildpunkt A folgt, mittels Informationen
entdeckt, die im Speicher M′ oder 84 enthalten sind.
Dieser Bildpunkt S′i, j+k wird B genannt und es wird nun kM
der Wert von k genannt, den man für diesen Bildpunkt B
erhält.
Sodann erzeugen die Schritte 329 und 330 eine Erhöhung auf
einen neuen Index l, der wie zuvor als
Interpolationsfaktor zwischen den Bildpunkten A und B
dient, wobei die Interpolationsformel durch die im Schritt
331 in der Zeichnung angegeben ist.
Der Test 341, vom gleichen Prinzip wie der Test 233,
arbeitet indessen anders (Test Nr. 2):
Es handelt sich nun darum, zu ermitteln, ob der laufende
Ort S₀ (1) über dem bislang bestimmten Ort des
Bildspeichers SM für den Peilwinkel j+l liegt. Wenn die
Bedingung bestätigt wird (Ausgang JA des Tests 341), dann
heißt dies, daß der Punkt S₀ (l) sichtbar ist, und man
läßt daher in den Bildspeicher einen neuen Punkt SMi, j+l
für den Ort S₀ (l) zu.
Dieser Ablauf vollzieht sich für alle Indexwerte l
zwischen A und B durch eine Rückkehr NEIN des Test 343
gegen die Erhöhung 330, bis man l = kM erhält.
Wenn diese Bedingung erfüllt ist, dann macht der Ausgang
JA des Tests 343 das Intervall A-B für die Aufzeichnung
gültig, d. h. macht die Informationen gültig, die durch
Interpolation zwischen A und B gewonnen worden sind.
Anschließend definiert ein Schritt 345 den früheren Punkt
B als neuen Punkt A des Ortes Si, j+km, während der Wert
von j auf den vorangehenden Wert j+km springt.
Wenn hingegen der Ausgang des Tests 341 ergeben hatte, daß
der laufende Ort S₀ (l) tiefer als der vorangehend
gespeicherte Wert beim gleichen Peilwinkel ist, der Punkt
daher nicht sichtbar ist, dann wird keine Information in
den Speicher SM eingeleitet.
Anschließend kehrt man, wie zuvor, zum Test 343
zurück.
Um die genaue Funktion des Mechanismus der Fig. 6 besser
zu verstehen, wird auf Fig. 8B Bezug genommen, in der
Informationen in der gleichen Art dargestellt sind, wie in
Fig. 8A. Die mit einem Kreuz markierten Bildpunkte sind
jedenfalls nun jene der Isodistanzlinie i-1, wie sie von
dem Speicher SM geliefert werden, während die Punkte, die
mit einem Punkt gekennzeichnet sind, der von einem Quadrat
umgeben ist, sich auf die laufende Isodistanz beziehen,
die gerade untersucht und auf die Einleitung in den
Speicher SM getestet wird.
Fig. 8B zeigt, was sich während der Interpolation
zwischen den Punkten A und B vollzieht. Solange wie kein
früher bei den näherliegenden Isodistanzen bestimmter
Punkt über das Segment AB steigt, wird die Interpolation
normal ausgeführt. Andernfalls dominieren die zuvor
ermittelten Spitzenwerte über die zwischen A und B
ausgeführte Interpolation, wie dies das Segment CC′ der
Fig. 8B zeigt.
Auf diese Weise wird der Speicher SM von den schwächsten
Isodistanzen ausgehend bis zu den wichtigsten gefüllt. Die
vollständige Füllung wird durch den Test 39 ermittelt.
Es bleibt nun zu überwachen, daß zwischen zwei
vollständigen Füllungen des Speichers SMÿ die
Radarinformationen umsomehr "älter" werden, wie man sich
der neuen Füllung oder Erneuerung des Speichers SM
annähert.
Um diesem Effekt Rechnung zu tragen, ist es vorteilhaft,
eine Vergrößerung des Bildes in Abhängigkeit von der
Bewegung des Flugzeugs zu bestimmen.
Dies macht das Verfahren nach Fig. 7 mit Hilfe des ersten
Schrittes 350 des Schrittes 35 der Fig. 3.
Dieser erste Schritt 350 besteht darin, einen
Vergrößerungsfaktor K zu berechnen, den man in erster
Näherung als das Verhältnis der Flugstrecke ΔA des
Flugzeugs zur Distanz Di des betrachteten Punktes
ausdrücken kann.
Der Schritt 351 transformiert diesen Vergrößerungsfaktor
in einen Multiplikationsfaktor, der 1+Ki ist, wobei der
Index i selbstverständlich auf die Distanz bezogen ist.
Diese Operationen vollziehen sich selbstverständlich für
alle Punkte, die in dem Bildspeicher SM betrachtet werden.
Im Vergleich dazu definiert der Schritt 352 eine Änderung
der Bezeichnung, weil man nun S den Ort SMÿ des Punktes
nennt, dessen Koordinaten die Distanz Di und der
Peilwinkel Gj sind, während man G diesen Peilwinkel Gj
nennt.
Man erkennt daher am Ausgang des Blocks 352 einen
Peilwinkelzweig G und einen Ortszweig S, wie durch die
Blöcke 353 und 354 dargestellt.
Die Blöcke 355 und 356 wenden jeweils den
Vergrößerungsfaktor 1+Ki an die Peilwinkel- und
Ortsinformationen an, die von den Blöcken 353 und 354
abgegeben werden.
Ihrerseits sind die Ausgänge der Multplikatoren 355 und
356 mit Addierern 357 und 358 verbunden, die eine
Korrektur des Peilwinkels und des Ortes mit den Größen
ΔGA und ΔSA bewirken. Diese zwei Korrekturen können im
flugzeugfesten Achsenkreuz ausgeführt werden aufgrund der
Entwicklung, die das Flugzeug seit der letzten Erneuerung
der Radarinformationen erfahren konnte. Es ist klar, daß
diese Orts- und Peilwinkeländerung zusätzlich in Betracht
gezogen werden kann.
Darüber hinaus konnte sich auch die Stellung des Flugzeugs
aufgrund von Rollbewegungen ändern. Die auszuführende
Korrektur ist daher matrixartig, wie mit dem Schritt 359
angedeutet.
Es bleibt schließlich auf der Ortseite nach der Korrektur
von Rollbewegungen eine Ablage ΔE in der Elevation, die
einem Addierer 360 zugeführt wird, um zu berücksichtigen,
daß die Markierung des Suchers, in dem man das Bild
produziert, gegenüber der Flugzeugachse versetzt sein
kann.
Schließlich ist noch eine Helligkeitsberechnung im Schritt
361 auszuführen, und sodann muß das Bild aufgezeichnet
werden, wie es durch den Block 37 angegeben ist. Die
Bildaufzeichnung kann sich in den eingangs genannten Arten
abspielen, wie bereits unter Bezugnahme auf Fig. 2B
erläutert.
Die Helligkeitsberechnung erfolgt vorzugsweise derart, daß
die Helligkeit in Abhängigkeit von der Distanz vermindert
wird und daß Zonen unterdrückt werden, die zu hell sind,
indem Triggerstufen überschritten werden.
Die zu hellen Zonen zeigen sich im wesentlichen in großer
Distanz benachbart der Horizontlinie im Falle von Reliefs,
die zu nahe Linien definieren.
Gemäß der vorliegenden Erfindung zeigen sie sich aufgrund
der Spezifikationen des Radargeräts unterschiedlich.
Man weiß, daß moderne Radargeräte ihr Unterscheidungs-
oder Auflösungsvermögen nicht nur aus
Distanzinformationen, sondern auch aus
Dopplerinformationen beziehen. Oder es geschieht nun, daß
das Dopplerunterscheidungsvermögen an den Seiten des
Strahls kleiner ist als in der Achse. Es hat sich folglich
herausgestellt, daß die Änderung des Auflösungsvermögens
in den mittels eines Radargeräts erhaltenen Informationen
ganz und gar nicht das gleiche wie jenes ist, das man in
der früheren Technik mittels eines Massenspeichers
erhalten konnte, der in XY mit festen Schrittweiten in den
beiden Dimensionen gefüllt ist.
Die vorliegende Erfindung bringt noch einen weiteren
bedeutenden Aspekt mit sich, der die Änderung der
Funktionen des Rekursionsrahmengenerators 3 in
Abhängigkeit von der Bewegung des Flugzeugs ist.
Dieser Aspekt ist in Fig. 9 dargestellt.
Es ist ein Frequenzsynthesizer vorgesehen, der in der Lage
ist, in einer Stufe 330 eine feste Frequenz F₀ und durch
eine Stufe 331 eine Frequenz F₀ + ΔF₀ zu liefern, deren
Bestandteil ΔF₀ mit dem Vortrieb des Flugzeugs seit der
letzten Erneuerung der Radardaten verknüpft ist.
Die zwei so erhaltenen Signale werden durch die digitalen
Teiler 338 und 339 durch M geteilt, um Ausgänge FR und F′R
zu ergeben. Bei jeder Erneuerung der Radarergebnisse kehrt
man auf die Rekursionsfrequenz FR zurück.
Zwischen den Erneuerungen ermittelt man den Vortrieb
(zurückgelegte Wegstrecke) des Flugzeugs und man wirkt als
folge davon auf den Synthesizer 331 ein, um den Wert F′R
der Rekursionsfrequenz zu entwickeln, um die Bewegung des
Flugzeugs zu berücksichtigen, was nachfolgend erläutert
wird.
Mit V sei die Geschwindigkeit des Flugzeugs bezeichnet.
Während einer Rekursionsperiode Tr=1FR bewegt sich das
Flugzeug fort um
ΔD = V·TR = V/FR.
Die Rekursionsfrequenz F′R erhält man wie folgt
Wenn man ΔFR = F′R - FR setzt und man in Betracht zieht,
daß F′R ziemlich gleich FR ist, dann folgt daraus:
oder:
so daß
Ausgehend von einer Abtastfrequenz F₀ kann mit die
Rekursionsfrequenz FR definieren als FR = F₀/M, um in
diese dann eine Variation als ΔF₀/F₀ = V/2c einzuführen,
wie oben beschrieben.
In der Praxis wird die Frequenz F₀ aus einer Taktfrequenz
FE abgeleitet. Man führt eine Summierung von
Phaseninkrementen ΔΘ von Perioden Te = 1/Fe aus,
nämlich:
Θ = 2πF₀T
und
ΔΘ = 2πF₀Te
so daß
In einem Beispiel kann davon ausgehen, daß F₀ = 1/4
von Fe ist, woraus resultiert: ΔΘ₀ = π/2.
Um eine Frequenz F₀ + ΔF₀ zu erzeugen, muß man daher die
Phase ΔΘ so erhöhen, daß gilt ΔΘ = ΔΘ₀ + ΔΘ₁
mit
Es folgt daraus, daß
aber auch
Man bestimmt schließlich
weil
Im allgemeinen wird die Frequenz F₀ + ΔF₀ durch
Integration von Phaseninkrementen ΔΘ realisiert:
so daß
Man erhält so einen völlig natürlichen Durchlauf des
mittels des Radargerätes erzeugten Bildes in dem Sucher,
der dem Piloten des Flugzeugs zur Verfügung steht.
Es hat sich insbesondere herausgestellt, daß es möglich
ist, daß dieser Sucher ein Klarsichtsucher ist, d. h. ein
solcher, in welchem das synthetische Bild das natürliche,
reelle Bild überlagert.
Es sei beispielsweise die Erneuerungsfrequenz des
Extrahierspeichers M = 2Hz, wobei dieser Speicher
entsprechend 100 Peilwinkelschritten und 160
Distanzschritten organisiert ist.
Für jede Distanzschleife führt man daher 100 mal 160 Test,
also insgesamt 32000 Tests für die zwei Distanzschleifen
durch. Ein solcher Test läßt sich in drei
Elementarvorgänge zerlegen.
Aufrufen des Speichers,
Vergleich,
Rückkehr in den Speicher.
Aufrufen des Speichers,
Vergleich,
Rückkehr in den Speicher.
Es folgen daraus 96000 Operationen, was einen
Minimaltakt von 192 kHz erfordert, weshalb die
Testfrequenz aus Sicherheitsgründen mit 250 kHz höher
angesetzt worden ist.
Es sei daran erinnert, daß der Extrahierspeicher M oder 80
mit Radarbildpunkten gefüllt ist, die in Bezug auf den
Bewegungseffekt des Flugzeugs während der Extrahierdauer
korrigiert sind. Ein Peil/Ortssektor von etwa 50° × 25°
wird berücksichtigt.
Der Speicher M′ ist auf die gleiche Weise mit Bildpunkten
des Ortsminimums über die Distanzen i, i+1 usw. imax
gefüllt, indem auf die schwächeren Distanzen wieder
abgestiegen wird.
Der Pufferspeicher MT funktioniert alternierend, einer
beim Schreiben, der andere beim Lesen.
Schließlich verzieht sich die Bildaufzeichnung entweder in
Fernsehbetriebsart, mit Hilfe zweier weiterer
Pufferspeicher, oder in Vektorbetriebsart, d. h. Punkt für
Punkt, wie bereits beschrieben.
Claims (12)
1. Vorrichtung zum Wiedererstellen eines dynamischen
Bildes, insbesondere an Bord eines Flugzeugs, enthaltend:
ein Luft/Boden-Beobachtungsradargerät (1 bis 7), das dazu geeignet ist, eine Serie von Grundinformationen oder -radarbildpunkten zu liefern, die in Ort, Distanz und Peilwinkel ausgedrückt sind, welche Bildpunkte in einem Ausgangsspeicher (80) des Radargeräts gespeichert sind, nachdem sie auf der Grundlage eines gewählten Rekursionsrahmens (3) erfaßt worden sind, wobei der Speicher (80) in Distanz und Peilwinkel adressierbar ist, um Information über den entsprechenden Ort zu liefern; und Einrichtungen zum Wiederherstellen des dynamischen Bildes aus den so gelieferten Bildpunkten, dadurch gekennzeichnet, daß diese Einrichtungen enthalten:
Verarbeitungseinrichtungen (19) für Distanz und Peilwinkel, die dazu eingerichtet sind, wenigstens einen Distanzberechnungszyklus, dem wenigstens ein Peilwinkelberechnungszyklus zugeordnet ist, auszuführen, wobei der Ausgangsspeicher (80) des Radargeräts abgefragt wird, um durch Interpolation/Extrapolation der fehlenden Bildpunkte, die inzwischen für jeden Peilwinkel durch einen ggf. entfernteren Bildpunkt desselben Peilwinkels, der einen niedrigeren Ort zeigt, zu ersetzen, um für jede Distanz (i) eine im wesentlichen fortlaufende Folge von Bildpunkten (SMÿ) zu definieren, die man durch Interpolation/Extrapolation zwischen den genannten Bildpunkten erhält, wobei für jeden Peilwinkel die näherliegenden Bildpunkte berücksichtigt werden, die einen höheren Ort besitzen, wobei die so erhaltenen Bildpunkte (SMÿ) in einem Grundbildspeicher (8) gespeichert werden (34);
Einrichtungen zum Verarbeiten vor optischer Darstellung (35), die wenigstens einem Pufferspeicher (91) zugeordnet sind, um die Helligkeit dieser Bildpunkte in Abhängigkeit von ihrer Distanz festzulegen und
Einrichtungen (99 bis 106) zum optischen Anzeigen eines Bildes, das aus diesen Punkten zusammengesetzt ist, mit der so festgelegten Helligkeit an Bord des Flugzeuges.
ein Luft/Boden-Beobachtungsradargerät (1 bis 7), das dazu geeignet ist, eine Serie von Grundinformationen oder -radarbildpunkten zu liefern, die in Ort, Distanz und Peilwinkel ausgedrückt sind, welche Bildpunkte in einem Ausgangsspeicher (80) des Radargeräts gespeichert sind, nachdem sie auf der Grundlage eines gewählten Rekursionsrahmens (3) erfaßt worden sind, wobei der Speicher (80) in Distanz und Peilwinkel adressierbar ist, um Information über den entsprechenden Ort zu liefern; und Einrichtungen zum Wiederherstellen des dynamischen Bildes aus den so gelieferten Bildpunkten, dadurch gekennzeichnet, daß diese Einrichtungen enthalten:
Verarbeitungseinrichtungen (19) für Distanz und Peilwinkel, die dazu eingerichtet sind, wenigstens einen Distanzberechnungszyklus, dem wenigstens ein Peilwinkelberechnungszyklus zugeordnet ist, auszuführen, wobei der Ausgangsspeicher (80) des Radargeräts abgefragt wird, um durch Interpolation/Extrapolation der fehlenden Bildpunkte, die inzwischen für jeden Peilwinkel durch einen ggf. entfernteren Bildpunkt desselben Peilwinkels, der einen niedrigeren Ort zeigt, zu ersetzen, um für jede Distanz (i) eine im wesentlichen fortlaufende Folge von Bildpunkten (SMÿ) zu definieren, die man durch Interpolation/Extrapolation zwischen den genannten Bildpunkten erhält, wobei für jeden Peilwinkel die näherliegenden Bildpunkte berücksichtigt werden, die einen höheren Ort besitzen, wobei die so erhaltenen Bildpunkte (SMÿ) in einem Grundbildspeicher (8) gespeichert werden (34);
Einrichtungen zum Verarbeiten vor optischer Darstellung (35), die wenigstens einem Pufferspeicher (91) zugeordnet sind, um die Helligkeit dieser Bildpunkte in Abhängigkeit von ihrer Distanz festzulegen und
Einrichtungen (99 bis 106) zum optischen Anzeigen eines Bildes, das aus diesen Punkten zusammengesetzt ist, mit der so festgelegten Helligkeit an Bord des Flugzeuges.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Rekursionsrahmen (3) des Beobachtungsradargerätes
in der Zeit in Abhängigkeit von der Bewegung des Flugzeugs
versetzt ist.
3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Einrichtungen zur Verarbeitung vor optischer
Anzeige (35) auch eine Bildvergrößerung (350) durchführen
(94) in Abhängigkeit vom zurückgelegten Weg des Flugzeugs
und der Distanz eines jeden Punktes zwischen den
Erneuerungen des Inhalts des Ausgangsspeichers des Radargerätes, sowie
eine geometrische Veränderung des Bildes (352 bis 359)
infolge Weiterentwicklung der Lage des Flugzeugs seit der
letzten Erneuerung der Daten.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Einrichtungen zur Verarbeitung vor optischer
Anzeige auch eine Änderung der Bildgeometrie in
Abhängigkeit von der Position des Beobachtungspunkts im
Flugzeug durchführen (360).
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein Distanzberechnungszyklus (30 bis 39), der durch die
Entfernungs/Peilwinkel-Verarbeitungseinrichtungen
ausgeführt wird, entsprechend zunehmender Distanzen
erfolgt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Distanz/Peilwinkel-Verarbeitungseinrichtung
enthalten:
eine erste Stufe, die einen ersten Distanzberechnungszyklus (20 bis 29) definiert, dem ein erster Peilwinkelberechnungszyklus (22) zugeordnet ist, wobei ein Ausgangsspeicher des Radargeräts im Sinne abnehmender Distanzen abgefragt wird, um für jede Isodistanz jeden Bildpunkt eines angetroffenen niedrigeren Ortes beim gleichen Peilwinkel über die Distanzen zu berücksichtigen, die größer als die laufende Isodistanz sind, was eine Serie von modifizierten Bildpunkten liefert, die in einem Zwischenspeicher (84) gespeichert werden, und
eine zweite Stufe, die einem zweiten Distanzberechnungszyklus (30 bis 39) definiert, dem ein zweiter Peilwinkelberechnungszyklus (32) zugeordnet ist, wobei der Zwischenspeicher (84) im Sinne zunehmender Distanzen abgefragt wird, um für jede Distanz eine im wesentlichen durchgehende Folge von Bildpunkten zu definieren, die durch Interpolation/Extrapolation zwischen den genannten modifizierten Bildpunkten erhalten werden, wobei für die laufende Distanz und für jeden Peilwinkel Bildpunkte berücksichtigt werden, die näher liegen und einen höheren Ort besitzen, wobei die so erhaltenen Bildpunkte in dem genannten Grundbildspeicher (88) gespeichert werden.
eine erste Stufe, die einen ersten Distanzberechnungszyklus (20 bis 29) definiert, dem ein erster Peilwinkelberechnungszyklus (22) zugeordnet ist, wobei ein Ausgangsspeicher des Radargeräts im Sinne abnehmender Distanzen abgefragt wird, um für jede Isodistanz jeden Bildpunkt eines angetroffenen niedrigeren Ortes beim gleichen Peilwinkel über die Distanzen zu berücksichtigen, die größer als die laufende Isodistanz sind, was eine Serie von modifizierten Bildpunkten liefert, die in einem Zwischenspeicher (84) gespeichert werden, und
eine zweite Stufe, die einem zweiten Distanzberechnungszyklus (30 bis 39) definiert, dem ein zweiter Peilwinkelberechnungszyklus (32) zugeordnet ist, wobei der Zwischenspeicher (84) im Sinne zunehmender Distanzen abgefragt wird, um für jede Distanz eine im wesentlichen durchgehende Folge von Bildpunkten zu definieren, die durch Interpolation/Extrapolation zwischen den genannten modifizierten Bildpunkten erhalten werden, wobei für die laufende Distanz und für jeden Peilwinkel Bildpunkte berücksichtigt werden, die näher liegen und einen höheren Ort besitzen, wobei die so erhaltenen Bildpunkte in dem genannten Grundbildspeicher (88) gespeichert werden.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die erste Stufe eine vorübergehende
Interpolation/Extrapolation (231 bis 235) bei dem
Vergleich ausführt, der Peilwinkel für Peilwinkel zwischen
der laufenden Distanz und den größeren Distanzen
ausgeführt wird.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 und 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die erste Stufe Einrichtungen (84) aufweist, um,
Peilwinkel für Peilwinkel, den nächsten Ort zu speichern,
der bei Distanzen gefunden wurde, die größer als die
laufende Distanz sind.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß die zweite Stufe Einrichtungen (84) aufweist, um,
Peilwinkel für Peilwinkel, den höchsten Ort zu speichern,
der bei Distanzen gefunden wurde, die kleiner als die
laufende Distanz sind, und daß Einrichtungen (328 bis 345)
vorgesehen sind, um, Peilwinkel für Peilwinkel, die Orte
der laufenden Distanz zu wählen, die wenigstens gleich den
höchstgelegenen Orten sind.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Distanz/Peilwinkel-Verarbeitungseinrichtungen (19)
gemäß einer Periode arbeiten, die wenigstens sechsmal
größer ist, als die der Einrichtungen zur Verarbeitung
vor optischer Anzeige (35).
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Einrichtungen zur optischen Anzeige (37) in einer
Bildablenkbetriebsart (100 bis 106) arbeiten, deren Zeilen
der optischen Horizontalen parallel sind.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Einrichtungen zur optischen Anzeige (37) in einer
Betriebsart Punkt für Punkt arbeiten, "Reiter" oder
vektoriell genannt (99).
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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