JPH0152705B2 - - Google Patents

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JPH0152705B2
JPH0152705B2 JP53037420A JP3742078A JPH0152705B2 JP H0152705 B2 JPH0152705 B2 JP H0152705B2 JP 53037420 A JP53037420 A JP 53037420A JP 3742078 A JP3742078 A JP 3742078A JP H0152705 B2 JPH0152705 B2 JP H0152705B2
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JP
Japan
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distance
display
radar
encoder wheel
signal
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Application number
JP53037420A
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Japanese (ja)
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JPS53128294A (en
Inventor
Aauin Uiinaa Aran
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Raytheon Co
Original Assignee
Raytheon Co
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Publication date
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Publication of JPH0152705B2 publication Critical patent/JPH0152705B2/ja
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/04Display arrangements
    • G01S7/06Cathode-ray tube displays or other two dimensional or three-dimensional displays
    • G01S7/22Producing cursor lines and indicia by electronic means

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
  • Optical Transform (AREA)
  • Indicating Or Recording The Presence, Absence, Or Direction Of Movement (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明は一般的にはレーダーの表示装置に対す
る操作員が位置ぎめ可能な可変の距離マーク回路
に用いられる光学的エンコーダに関する。このよ
うな距離マークはレーダーの零位置から距離マー
クが配置される選ばれた物標までの距離を決定す
るのに操作員によつて用いられる。 可変距離リングを用いる従来のレーダー装置は
主にPPIモードでのアナログ信号処理を用いて動
作するものであつた。受信レーダー信号はそれら
が受信されるのと実質上同じ周波数で表示され
た。このようなレーダー装置は該装置の表示装置
の陰極線管のスクリーン上への書込み速度が受け
入れられる高輝度レベルを生じさせるように充分
に遅い長距離範囲では充分に合理的に動作した。
また、長距離範囲で普通関係する時間の間に物標
までの距離はほぼ充分な量の精度をもつて決定で
きた。しかしながら、短距離範囲に対しては陰極
線管ビームの書込み速度は許容できない程度にま
で高くなり、そのため輝度レベルは許容できない
程の低いレベルにまで低下してしまつた。更に、
距離範囲が減る程関係する時間が短かくなるとい
う理由で物標までの距離を正確に測定するのはま
すます困難になつた。 アナログ信号処理を用いる装置においては、距
離マーク信号はタイマーの出力として発生され
た。陰極線管のスクリーン上の距離マークの位置
はタイマーの作動とパルス出力との間の時間を設
定するのに用いられるタイマーに結合されたR―
C回路の時定数によつて決定された。最もしばし
ばとられた手段としては、抵抗用に用いられたポ
テンシヨメータは距離マークを移動させるのに用
いられる操作員制御装置であつた。この装置によ
れば、ポテンシヨメータの与えられた1つの回転
角は距離目盛の設定に従つて異なつた量だけスク
リーン上で距離マークを移動させた。短い距離範
囲では距離マークはポテンシヨメータの小さな回
転に対して比較的に大きな距離だけ移動し、これ
に対して、同じ回転は長い距離範囲に対しては殆
んど感知し得ない移動量しか生じさせない。 従つて、本発明の目的は、レーダの表示装置上
の可変距離マークの表示位置を表わす信号を光学
的に発生し、その信号をデイジタル的に制御し
て、エンコーダ車輪状部材の回転に対する距離マ
ークの移動量を一定に保ちながら可変距離マーク
を移動させることが可能な光学的エンコーダ装置
を提供することである。 本発明のこれらおよび他の目的はシリンダー状
の周縁部に複数のほぼ平行なスロツトが設けられ
たエンコーダ車輪状部材を有する光学的エンコー
ダ装置を提供することによつて達成される。エン
ドキヤツプがこのシリンダの一端を閉じており、
このエンドキヤツプに回転軸が取り付けられてい
る。発光ダイオードのような発光素子がエンコー
ダ車輪状部材の周縁部の外面近くに設けられる。
発光素子の向きはその発した光がスロツトを通つ
てエンコーダ車輪状部材の中心軸に向うようにさ
れる。エンコーダ車輪状部材の内部には発光素子
と対面するようにされた電気信号を発生する受光
素子(例えばフオトトランジスタ)が設けられ
る。エンコーダ車輪状部材の回転に伴い発光素子
の光源と受光素子即ち検出素子間の光路がしや断
と開放を交互に行う。こうしてエンコーダ車輪状
部材の回転に伴い光検出素子から出力信号が発生
することになる。各スロツトを通過する毎に各検
出素子から1つのパルスが発生する。これらの検
出素子はその出力信号が互に位相を異にするよう
にスロツトに対する配置がなされている。実施例
においては、2つの検出素子からの出力信号が互
いに90゜(1/4周期)の位相差を有するように配置
される。 検出素子の出力信号を処理してエンコーダ車輪
状部材の回転量を表わすデジタル数をつくり出す
回路が設けられる。検出素子の出力側に接続され
た増幅器がその出力信号を増幅して前記デジタル
回路が動作するに充分なレベルにまで上げる。回
転方向は増幅された検出素子の出力信号から複数
のエクスクルーシブオアゲートを含む回路によつ
て検出される。カウンター(可逆2進カウンター
が使用できる)はある回転方向に対しては増加し
それとは逆の回転方向に対しては減少するように
なつている。カウンタの出力計数値はエンコーダ
車輪状部材の回転量に比例する。 第1図には、本発明の教えに従つて構成された
PPIレーダー装置の基本ブロツクダイヤグラムが
示されている。このレーダー装置は3つの基本ユ
ニツト、すなわち、表示器ユニツト140、変調
器兼受信機(MODULATOR―
TRANSMITTER―RECEIVERの頭文字をとつ
て、以後「MTR」と記すことにする)ユニツト
102、およびアンテナユニツト101から構成
される。レーダー情報の表示を与えかつレーダー
装置の複数の動作制御装置を含む表示器ユニツト
140は航行で用いるのに便利でかつ操作が容易
であるように通常は船のブリツジ上に取りつけら
れる。アンテナユニツト10は実際上は該ユニツ
トの距離範囲を最大ならしめるようにアンテナビ
ームの路をさえぎらない状態をもつてできるだけ
高い状態に取りつけられる。MTRユニツト10
2はアンテナユニツト101に結合される高出力
送信パルスおよびアンテナユニツト101から
MTRユニツト102に結合される低レベルの受
信信号における損失を最小ならしめるように実際
上はアンテナユニツト101にできるだけ近くの
雨風に耐える位置に取りつけられる。 表示器ユニツト140およびMTRユニツト1
02の両方はそれぞれ別個の電源モジユール17
4および122を含む。両者は交流60サイクル1
10ボルト或いは他の任意の通常与えられる一次
入力電源である船の電源から電気エネルギーを受
取つてそれをこれら2つのユニツト内に配置され
る種々の電子回路および電気機械装置を作動する
のに適した直流電圧に変換する。加うるにMTR
電源モジユール122はアンテナユニツト101
に対する作動電力をその内部に含まれた電動機に
供給してアンテナを回転させる。これら2つの遠
隔に配置される主要動作ユニツトの各々に別個の
電源モジユールを設けることによつて、これらの
ユニツト間のケーブルで従来ユニツトでは生じて
いた損失は避けられる。更に、本発明による装置
では、MTR電源モジユール122のオン/オフ
制御は単に低信号レベルの制御電圧を用いるだけ
で表示器ユニツト140から行われる。従つて、
ユニツト間を走る長いケーブルにおける多量の電
力消費や損失なしに表示器ユニツトにおいて全制
御が維持される。 各レーダーパルスサイクルは表示器ユニツト1
40においてMTRトリガーパルスの発生により
開始させられ、このトリガーパルスはMTRユニ
ツト102に結合される。このパルスを受けると
MTRユニツト102は高出力送信パルスを発生
する。この送信パルスはアンテナユニツト101
に結合され、アンテナユニツト101はその信号
を外方に狭いビームの形で放射する。物標からの
各エコー信号はアンテナユニツト101において
受信され、MTRユニツト102の受信部に中継
される。MTRユニツト102の受信部はこの受
信エコー信号を増幅し検波して表示器ユニツト1
40へのビデオ信号を発生する。このビデオ信号
の始めはMTRユニツト102内で発生される
「承認パルス」によつてマークされる。表示器ユ
ニツト140はこのビデオ信号に従つてレーダー
ビームの路内の物標から反射した信号の可視表示
を生じさせる。レーダーアンテナの方位位置はア
ンテナユニツト101から直接に表示器ユニツト
140に中継されてレーダーエコー信号が表示さ
れるべき表示スクリーン上の角度を指示する。 次に第2図を参照すれば、第1図に示されたレ
ーダー装置100の詳細ブロツクダイヤグラムが
示されている。アンテナユニツト101はレーダ
ーパルスの周波数範囲内で信号を放射したり受信
したりすることのできる回転可能なアンテナ10
4を有する。アンテナ104は一区分の導波管1
05を介して一組の歯車108に回転可能に接続
されている。電動機106は歯車108を介して
アンテナ104に機械的に連結され、アンテナ1
04を実質上一定かつ予め定めた速度で回転させ
る。アンテナレゾルバ112もそれの入力回転軸
を介して歯車108およびアンテナ104に連結
されている。それの入力軸は好ましくはアンテナ
104と同じ速度で回転させられる。 アンテナ104に送られ或いはアンテナ104
から来る信号はアンテナユニツト101内の回転
接続部110および導波管区分115を介して送
受切換器114に結合される。受信信号は送受切
換器114を通し、受動リミター116を通して
受信機120の入力に送られる。送受切換器11
4は送信機兼変調器118によつて発生された送
信パルスを受信機120から隔離し、導波管11
5から直接のこれらの受信信号を実質上損失を伴
うことなしに受信機120の入力に結合する。受
動リミター116は受信機120の入力回路が近
傍レーダー送信機からピツクアツプされた信号で
過負荷状態になつてしまわないようにするために
入力信号に絶対振幅限界値を与える。 送信機兼変調器118は表示器ユニツト140
内のタイミング発生器144からの入力トリガー
信号に応答してレーダーパルスを発生する。送信
レーダーパルスのパルス繰返し周波数は、完全
に、タイミング発生器144によつて発生される
MTRトリガー信号の繰返し周波数によつて定め
られる。パルス繰返し周波数がレーダー距離範囲
設定の関数であつた従来のレーダー装置において
は、種々の有り得べき距離範囲設定を表わす回転
の信号が送信機兼変調器に結合された。こゝでは
復号回路が選択された距離範囲に適合しているパ
ルス繰返し周波数を決定した。しかしながら、本
発明による装置では、ただ1つのトリガー信号を
与えればよい。 送信されるパルスの幅もレーダー距離目盛設定
の関数としうる。例えば、短い距離範囲では狭い
パルスを用いて、長い距離範囲において許容でき
る信号対雑音比を達成するのに必要な長いパルス
を用いながら可能である解像度よりも高解像度を
得るのが望ましい。しかしながら、各可能な距離
範囲設定値毎に異なるパルス幅を与えることは必
要ないことが見出された。例えば、本発明のこの
好ましい実施例の装置においては0.25海里と64海
里との間に10の異なる距離範囲設定が与えられて
いる。実際上は約60,500および1000ナノ秒の3
つの異なるパルス幅のみしか必要とされないこと
が見出された。このときにはこれら3つのパルス
幅のうちで選択を行うのにタイミング発生器14
4と送信機兼変調器118との間に単に1つの2
ビツト型デイジタル信号を結合する必要があるだ
けである。選択可能な距離目盛値の数よりも少な
い種類のパルス幅しか必要とされないので、従来
の装置で必要とされていたのよりも少ない種類の
線路、及び信号をタイミング発生器144と送信
機兼変調器118との間に通過させれば充分であ
る。 従来の装置では、トリガーパルスはMTRユニ
ツト内で発生され、それぞれ変調器および表示器
回路の両方に結合された。最も普通に用いられる
変調器の或る特性のために、トリガーパルスの印
加と実際のトリガーパルスの発生との間の遅延時
間は変化しうる。これは距離範囲同志間では特に
伝えることである。この予言できない遅延差のた
めに従来既知のレーダー装置における物標は余り
にも早過ぎるかまたは余りにも遅過ぎる時点で開
始する掃引によつて生ぜしめられる不正確なのこ
ぎり歯のような縁部を有しながら表示されること
がしばしば生じた。本発明に従つて構成された装
置では、この問題は除去されてしまつている。 送信機兼変調器118は各送信パルスの始めに
おいて「MTR承認」パルスを発生する。この
MTR承認パルスはタイミング発生器144に結
合されて表示器ユニツト140内のビデオ信号処
理回路の各々に対するレーダー掃引の開始の初め
の時点をマークする。このMTR承認パルスは各
レーダーパルスの始めと正確にそろつているの
で、別個のスクリーン上の隣接する掃引線間の整
列は高精度に維持される。このようにして、物標
の実際の形状は表示の掃引の開始の実際の送信パ
ルスとの不正確な同期によつてのこぎり歯状の縁
部を生じさせることなしに正確に呈示される。 送信機兼変調器188は更に受信機120内の
利得を制御するための時間的感度制御
(SENSITIVITY TIME CONTROLの頭文字を
とつて以後「STC」と記すことにする)信号も
発生する。当該技術においてよく知られているよ
うに、このSTC信号は各レーダーパルス中受信
機120の利得を変えるのに用いられる。近くの
物標からの受信された信号に対しては利得は減ら
される。このようにして受信機120内の増幅回
路は近くの物標からの強い信号および局部的に生
ぜしめられる干渉により過負荷状態にならないよ
うに保護され、実質上一定の明るさを有する表示
が生ぜしめられる。 受信機120の出力に発生されるアナログビデ
オ信号は表示器ユニツト140内のアナログ―デ
イジタル変換器148によつて直列なデイジタル
データの流れに変換される。デイジタル化のため
にアナログビデオ信号のサンプルが取り出される
周波数およびこのアナログビデオ信号がデイジタ
ル化される期間中のレーダーパルスの開始からの
時間の長さはレーダー距離目盛設定によつて左右
される。短い距離範囲に対しては高いサンプリン
グ周波数および短い時間が用いられる。 デイジタル化されたビデオ信号はタイミング発
生器144からのクロツクパルスの制御の下にデ
イジタルビデオデータ記憶用記憶装置150中に
読込まれる。デイジタルビデオデータ記憶用記憶
装置150は全レーダーパルス時間からのデイジ
タル化されたビデオ信号を記憶する。この信号が
記憶される範囲は勿論距離目盛設定によつて左右
される。このデイジタル化されたビデオ信号は同
じくタイミング発生器144から来るクロツクパ
ルスの周波数によつて定められる第2の時間中に
おいて陰極線管172上に表示すべくデイジタル
ビデオデータ記憶用記憶装置150から読出され
る。この第2の時間はビデオ信号がデイジタルビ
デオデータ記憶用記憶装置150中に読込まれた
第1の時間よりも大きくも小さくも或いは同じに
することができる。読出しは第1の時間の直後で
しかも次に続くレーダー時間の前に行われるのが
好ましい。好ましい実施例においては、この第2
の時間は実質上一定でありかつ第1の時間と無関
係である。このようにして、読出時間が一定の状
態では陰極線管172のビームの書込みすなわち
偏向周波数も一定であつて、発生される表示もレ
ーダー距離目盛設定と無関係に一定の輝度のもの
となる。短い距離範囲に対しては、デイジタル信
号がデイジタルビデオデータ記憶用記憶装置15
0から読出されて表示される第2の時間は該信号
が読込まれる時間よりも実質上大きい。この時間
の増加のために、陰極線管172のビームの書込
み周波数は仮にビデオ信号がそれぞれ受信される
のと同じ周波数で表示されると仮定したときに必
要とされるものよりも減らされる。従つて、短い
距離範囲時の表示の明るさは従来既知の装置のそ
れよりもはるかに増される。この好ましいビデオ
信号デイジタル化、記憶および読出しの方法は
1975年9月12日に出願され本願と同じ譲受人に譲
渡された米国特許出願第612882号明細書に記載さ
れている。 同じ周波数帯域内で動作する近傍のレーダー送
信機によつて生ぜしめられる混信妨害を除去する
ために混信除去回路152が設けられている。近
くのレーダーからの送信パルスの受信によつて生
ぜしめられるこの型の混信はレーダー表示の中心
から外方に放射する複数のらせん形アームの形で
現われる。混信除去回路152は希望する物標の
表示に実質上影響を及ぼすことなしにレーダー表
示からこの型の混信を実質上消去するように動作
する。操作員が混信除去回路152を希望に従い
オン状態およびオフ状態に切換えるのを可能なら
しめるスイツチが制御パルス146上に配置され
ている。この混信除去回路152の構成の詳細は
1976年8月13日に出願された米国特許出願第
714171号明細書に記載されている。干渉除去回路
152の出力に発生される最終ビデオ出力信号は
ビデオ信号加算器160を介してビデオ増幅器1
66に結合される。 可変距離マーカー回路154も設けられてい
る。 可変距離マーカー回路154は短いパルスの形
の出力ビデオ信号を発生して距離マーカー調整器
156の設定によつて定められるレーダー表示の
中心から或る距離に円形の距離マークを表示す
る。表示装置158はレーダーアンテナから可変
距離マークが配置される物標までの距離のデイジ
タル読出値を操作員に提供する。可変距離マーカ
ー回路154からの出力である可変距離マークビ
デオ信号はビデオ信号加算器160を介してビデ
オ増幅器166に結合される。 タイミング発生器144な表示器ユニツト14
0内の種々の回路に対し用いられるクロツクおよ
び他のタイミング信号を提供する。タイミング発
生器144内の内部発振器が予め定めた周期でク
ロツクパルスを発生する。アンテナのビームが船
の前方方向を通過する毎に発生されるアンテナレ
ゾルバ112からの船首方向フラツシユはタイミ
ング発生器144内の発振器によつて発生される
クロツクパルスによつて再整時され、そしてビデ
オパルスとしてビデオ信号加算器160を通して
ビデオ増幅器166に結合されてスクリーン上に
マークを生じさせ、操作員に対してアンテナビー
ムがいつそのように船首方向を通過したかを指示
する。タイミング発生器144は更に制御パルス
146から中継されるレーダー距離目盛設定に従
つて定められる予め定めた固定の時間間隔におい
てパルスそしてMTRトリガー信号も発生する。
送信機兼変調器118からMTR承認信号はタイ
ミング発生器144によつて掃引ゲート信号を発
生するのに用いられ、この掃引ゲート信号はビデ
オ信号が受信されつつある時間中は高レベルすな
わち作用状態をとる論理信号である。この掃引ゲ
ート信号はMTR承認信号が受信されるやいなや
高レベルの状態にセツトされそして選択された距
離範囲設定に依存してその時間の終りに低レベル
の状態にセツトされる。 制御パネス146上にはレーダー装置内の種々
の回路の動作を調整し決定するため操作員が作動
可能な種々の制御装置が取り付けられている。物
標が表示されるべき最大距離範囲を決定する距離
範囲制御装置が設けられている。この距離は陰極
線管のスクリーンの縁部の距離に対応する。オ
ン/オフスイツチが設けられていてMTR電源モ
ジユール122、MTR電源モジユール122を
介してのアンテナ101の電動機106、混信除
去回路152、可変距離マーカー回路154、お
よび表示器電源モジユール174を作動するのに
用いられる。表示装置の表示の上端部において船
首方向(船が指している方向)の北の方向との間
での選択を行うためスイツチが設けられている。 現在の船の船首ではなくて北方向が表示スクリ
ーンの上端部に表示される表示を発生するため
に、北方向安定化回路142はアンテナレゾルバ
112から受信した信号を表示位置レゾルバ16
2に結合する前に変更する。さもなければ、船の
船首方向がスクリーンの上端部に表示される表示
を行うために、アンテナレゾルバ112からの信
号は直接に表示位置レゾルバ162に結合され
る。表示位置レゾルバ162は変調された正弦ま
たは余弦波形の形のアンテナレゾルバ112また
は北方向安定回路142のいずれかからの出力信
号を受取り、その出力信号からXおよびY掃引増
分を表わす各レーダー掃引に対する直流電圧を発
生する。掃引波形発生器164はXおよびY傾斜
波形を発生し、これらの波形の最大振幅は表示位
置レゾルバ162からの直流電圧によつて定めら
れる。これら2つの傾斜波形の発生は混信除去回
路152からの遅延させられた掃引ゲート信号の
始めによつてマークされる時点において開始す
る。この遅延された掃引ゲート信号は混信除去回
路152がその動作を遂行できるようにするため
タイミング発生器144からの掃引ゲート信号を
1またはそれ以上のクロツク期間だけ遅延させる
ことによつて発生されたものである。これらXお
よびY傾斜波形はそれぞれXおよびY偏向増幅器
168に結合され、そこでそれらは増幅されそし
てXおよびY偏向コイルに結合されて陰極線管1
72のビームを当該技術においてよく知られた仕
方で偏向させる。ビデオ増幅器166の出力は陰
極線管172の陰極176に結合されてそれのビ
ームの強さを変調する。 陰極線管172の加速陽極に加えられる高電圧
および表示器ユニツト140内に含まれる全ての
論理回路をバイイアスし動作させるための電圧を
含めた表示器ユニツト140内の種々の回路に対
する他の全ての作動電圧は表示器電源モジユール
174によつて提供される。表示器電源モジユー
ル174はMTR電源モジユール122と同様に
その出力に必要な電流供給能力を有する複数の電
圧を発生することのできるスイツチング電源であ
ることが好ましい。表示器電源モジユール174
のスイツチング周波数およびMTR電源モジユー
ル122のスイツチング周波数は距離範囲設定お
よびアナログ―デイジタル変換器148によるア
ナログビデオ信号のデイジタル化周波数に従つて
タイミング発生器144によつて定められるパル
ス繰返し周波数の中間に選ばれる。パルス繰返し
周波数とデイジタル化周波数との中間のスイツチ
ング周波数でこれらの電源モジユールを作動する
ことによつて電源からの干渉は除去される。 次に第3図のブロツクダイヤグラム、第4図a
ないしcの回路図、および、第5図および第6図
を参照して可変距離マーカー回路154の動作を
説明する。可変距離マーカー回路154は可変距
離マーカー距離範囲調整制御装置156によつて
選択される距離位置に1レンジセルの幅をもつ可
変距離マークビデオ信号を発生する。この好まし
い実施例においては3つの三者択一的に選択可能
な距離単位(海里、ヤードおよびメートル)のう
ちの1つにおける距離の対応値が制御パネル14
6上の陰極線管172のスクリーン面の上端部近
くに配置され得る3または6デイジツト型の
LED(発光ダイオード型)表示装置158上にお
いて読取られる。3デイジツト型表示装置は海里
に対して用いられ、6デイジツト型表示装置はヤ
ードまたはメートルに対して用いられる。 可変距離マークの距離マーク位置は16ビツト型
距離レジスタ304(レジスト402およひ40
4)内に記憶された値によつて定められる。これ
らの16ビツトのうちの15ビツトが距離マーク位置
までの距離を表わす。16番目のビツは「可変距離
マーク・オフ」の指示を与える。レジスタ402
および404は直列シフトの能力を有する並列入
力レジスタである。 この回路の動作時間は大多数に対して、距離レ
ジスタ304の最後のビツト位置は、距離範囲更
新回路302内の排他的ORゲート444を介し
て、距離レジスタ304の最初のビツト位置に結
合され、選択された距離範囲の1レンジ9セルに
対応するビツトが距離レジスタ304の最下位ビ
ツト(LSB)位置にくるように制御される。 距離レジスタ304の下位9ビツトが可変距離
マーク(VRM)パルス計数器310(2進カウ
ンタ431〜433)を制御するのに使用され
る。各掃引ゲート信号の間に、まずVRMパルス
計数器310は距離レジスタ304の下位9ビツ
トの補数にプリセツトされる。掃引ゲート信号に
より距離測定周期が開始されると、VRMパルス
計数器310は、レンジ・セル・クロツク選択装
置308を介して距離クロツクとして与えられる
クロツク・パルスによつて、陰極線管(CRT)
172に表示される1レンジ・セルについて1カ
ウント増分させられる。計数器310が511を
計数するVRM映像パルスが発生され距離マーク
が表示される。 例えば、距離マークが15ビツトの2進ワード
000000000110100(B14〜B0)で表わされる位置に
あり、そのときの距離目盛が1.5マイルであると
する。そのときの9ビツト2進ワード(B8〜B0
は(000110100)2=(52)10となる。従つて、補数
は(111001011)2=(511―52)10=(459)10である。
この補数がカウンタ310にロードされ、52カウ
ントの後、即ち、(52/511)×1.5マイル≒0.15マ
イルに発生される。ここで距離目盛を例えば、
1.5マイルから3.0マイルに変えたとき、カウンタ
310のカウント値をを52から(c/511)×3≒
0.15マイルとなる“C”に変えればよい。即ち、
距離目盛を変えたときC=26とすれば距離マーク
を同じ距離位置に留めることができる。カウント
を1/2(52から26)にするには、15ビツト・ワ
ードB14〜B0を1ビツトだけシフトさせればよ
い。従つて、ここでは、レジスタ304の下位の
9ビツトを1ビツトだけシフトし、BH〜B0の代
りにB9〜B1、即ち(000011010)2=(26)10がカウ
ンタ310にロードされればよい。このようにし
て、選択された距離範囲の1レンジ・セルに対応
するビツト距離レジスタの最下位ビツト位置にシ
フトされる。 距離レジスタ304に(511)10よりも大きい値
が生じた場合には、距離レジスタ304の10番目
のビツト位置によつてあふれ(オーバーフロー)
状態が表示され、VRM映像パルスは発生されな
い。 距離マークの位置を設定するため距離レジスタ
304内に最初に記憶された値は2つの可変距離
マーク制御信号「LEAD」(進み)」および
「LAG(遅れ)」によつて変更される。これら2つ
の信号は第5図および第6図に示されている光学
的レゾルバ装置によつて発生される。円筒状のレ
ゾルバエンコーダ車輪状部材は軸202を介して
制御パルス206上の操作員が回転可能なつまみ
208に結合されている。軸202はブツシング
234により位置が保持されている。保持リング
235および236がブツシング234内での軸
202の移動を防止している。軸202とエンコ
ーダ車輪状部材203は経済的にするために単一
のプラスチツク体で形成することができる。 エンコーダ車輪状部材203の周縁に沿つてエ
ンコーダ車輪状部材203の外表面に切り開かれ
た複数の縦に延びたスロツト(のぞましくはスロ
ツトの幅とスロツト間のスペースは等しくとられ
る)が配置される。図示実施例においては、50
のスロツトが設けられる。 発光ダイオードおよび対応するフオトトランジ
スタに対する機械的支持として第6図に示すよう
なブラケツト230乃至233が設けられる。第
8図に示す回路を組み込んだプリント回路板23
8は支持プレート237に取り付けられている。
ブラケツト230乃至233の方はプリント回路
板237に取り付けられている。外部との接続の
ために線端子239が設けられている。エンコー
ダ車輪状部材203内部におけるフオトトランジ
スタの配置はこの表示キヤビネツト内でのストレ
イ光によつて望ましくない動作が生じることがな
いようにされている。 次に第8図のダイヤグラムを参照するに、電流
が発光ダイオード214,216から抵抗24
4,245を通つて流れることにより発光ダイオ
ード214と216は連続的に光を発してその光
をエンコーダ車輪状部材203内部に配置された
ダーリントン対のフオトトランジスタ210と2
12に送る。発光ダイオード214及び216の
ブラケツト232及び233は、第6図に示すよ
うに、エンコーダ車輪状部材203の外側に、軸
202に対して45゜の位置に配置されている。 「LEAD」および「LAG」の信号は各フオト
トランジスタ210,212のコレクターにおい
て発生する。フオトトランジスタ210,212
のコレクター上の信号は抵抗243,241を経
由して各々トランジスタ247,246のベース
に送られる。トランジスタ247と246は出力
信号の最終的バツフアリングと増幅作用を行う。
バイアスが抵抗240,242を介して加えられ
ている。 図示実施例においては、軸202が100分の1
回転毎に、第7図に示す如き、「LEAD」信号
(上方)及び「LAG」信号(下方)が発生され
る。即ち、「LEAD」信号パルスと「LAG」信号
パルスは相互に位相が90゜(1/4周期)ずれてお
り、軸202が時計方向に回転するとき
「LEAD」信号が「LAG」信号よりも位相が進む
(第7図)。従つて、軸202が反時計方向に回転
すると「LEAD」信号が「LAG」信号よりも位
相が遅れることになり、回転方向を容易に検出す
ることができる。 前述したように、距離レジスタ304内に記憶
された値は選択された特定の距離範囲の1つのレ
ンジセルに対応するビツトが該レジスタ304の
最下位位置にある状態に配置され、このレジスタ
304の最下位位置は表示時間中に1レンジセル
あたり1計数値において動作させられる可変距離
マークパルス計数器310の最下位位置に結合さ
れている。距離目盛が変えられたときは、距離レ
ジスタ304に記憶された2進数は最下位位置に
適当なビツトを位合わせするようにシフトされ
る。この作用により、表示される距離目盛は距離
目盛が変えられるとき選ばれた1つの物標上にと
どまり、物標は表示管のスクリーン上のそれの相
対位置を変える。更に、上記シフテイング動作の
ために、制御軸202の1つの与えられた量の回
転は選択された距離目盛に無関係に表示管の面上
で距離マークの同じ距離の移動を生じさせる。小
さな回転が短い距離範囲では大きな移動を生じさ
せ長い距離範囲では極めて小さな移動を生じさせ
るという問題は除去される。 距離範囲更新回路302は信号LEADまたは
LAGにおける遷移の相対的な発生を解釈する機
能を果し、結果として、距離レジスタ304に記
憶される値を増加または減少させる。検出が距離
範囲更新回路302(フリツプフロツプ406お
よび408、複数入力レジスタ438、排他的
ORゲート439―442および444、NAND
ゲート443,447および446、および、イ
ンバータ445)によつてなされる。信号LEAD
およびLAGにおける遷移の相対的な発生は距離
レジスタ304内に記憶される値を増加または減
少させるのに用いられる。光学的符号器(エンコ
ーダ)201の軸202が一方向又は他方向に回
転したとき、その回転方向に基いて距離レジスタ
304に記憶された値への加算又は減算が行なわ
れる。 寸法計算ププロセス(距離単位変換)は、命令
記憶装置324の内容を0101(第36頁に示す表)
にすることによつて開始される。この値変更指示
および変更方向は寸法プロセス同志間中にレジス
タ438に記憶される。各寸法計算プロセス中
に、距離レジスタ304の内容は距離範囲更新回
路302によりシフトされそして距離レジスタ3
04に戻される。直列的な加算または減算が距離
範囲更新回路302内の排他的ORゲート444
によつて遂行される。距離レジスタ304内に再
び記憶されている結果値は選択された距離目盛に
対する1つのレンジセルに対応する値だけ増加或
いは減少させられるかまたは最後の寸法計算プロ
セス以後変更の指示が生じなかつた場合において
は不変のままにとどめられる。新しい変更の指示
の確認は各寸法計算プロセス中において禁止され
る。 寸法計算プロセスの終了近くで、距離レジスタ
304の内容は、そこに記憶された16ビツト値の
最下位ビツトがレジスタの最下位ビツト位置とな
る状態になる。このとき、距離レジスタ304の
上位5ビツトは選択された距離範囲においてあふ
れ出し、(オーバーフロー)状態を生じているか
否かを判断するために使用される。 寸法計算プロセスは、命令記憶装置324に記
憶された命令に基づくプログラム制御によつて行
なわれるが、本発明を理解する上でそれ程重要で
はないので、概要を説明するにとどめる。 各寸法計算プロセスは実質上は距離レジスタ3
04内に記憶された2進値をデイジタルLED表
示装置158により表示されるべき適当に目盛づ
けされた10進値に変換することに相当する。この
変換は外部的に供給される2.2メガヘルツのクロ
ツク信号によつて定められる周波数においてプロ
グラム制御処理装置315によつて遂行される。 プログラム制御処理装置315はプログラム計
数器326、命令記憶装置324、命令復号器3
22、加算器320、および累算レジスタ316
を含む。この好ましい実施例においては、希望す
る最終表示の型に従つて3つの別個のプログラム
が設けられている。3つの例はこの発明の詳細な
説明の項の末尾の表に挙げられている。それらの
例において、プログラム番号1はヤードへの変換
のためのものであり、プログラム番号2は海里へ
の変換のためのものであり、プログラム番号3は
メートルへの変換のためのものである。しかしな
がら、希望により他のプログラムを設けることも
できる。選択されるプログラムはプログラム計数
器326(2進計数器466および467)の並
列入力に入れられる出発計数値によつて定められ
る。これはA―Cと記されたプログラム選択線を
下記の表示に示すようにプログラム選択入力の番
号をつけた端子に接続することによつて行われ
る。
The present invention relates generally to optical encoders used in operator positionable variable range mark circuits for radar displays. Such range marks are used by the operator to determine the distance from the radar zero position to the selected target on which the range mark is placed. Conventional radar systems using variable range rings operated primarily using analog signal processing in PPI mode. Received radar signals were displayed on substantially the same frequency as they were received. Such radar devices have operated reasonably well over long ranges where the writing speed on the cathode ray tube screen of the device's display is slow enough to produce acceptable high brightness levels.
Also, the distance to the target could be determined with a substantially sufficient amount of accuracy during the time normally associated at long ranges. However, for short distance ranges, the writing speed of the cathode ray tube beam has become unacceptably high, thereby reducing the brightness level to an unacceptably low level. Furthermore,
As the distance range decreased, it became increasingly difficult to accurately measure the distance to a target because the time involved became shorter. In devices using analog signal processing, the range mark signal was generated as the output of a timer. The position of the distance mark on the screen of the cathode ray tube is connected to the timer R- which is used to set the time between timer activation and pulse output.
determined by the time constant of the C circuit. Most often, the potentiometer used for the resistance was an operator control device used to move the distance mark. According to this device, a given angle of rotation of the potentiometer moved the distance mark on the screen by different amounts depending on the setting of the distance scale. For short distance ranges the distance mark will move a relatively large distance for a small rotation of the potentiometer, whereas for a long distance range the distance mark will move an almost imperceptible amount. Don't let it happen. SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to optically generate a signal representing the display position of a variable distance mark on a display device of a radar, and to digitally control the signal to determine the distance mark relative to rotation of an encoder wheel-shaped member. An object of the present invention is to provide an optical encoder device capable of moving a variable distance mark while keeping the amount of movement constant. These and other objects of the present invention are accomplished by providing an optical encoder device having an encoder wheel with a plurality of generally parallel slots in its cylindrical periphery. An end cap closes one end of this cylinder,
A rotating shaft is attached to this end cap. A light emitting device, such as a light emitting diode, is provided near the outer surface of the periphery of the encoder wheel.
The light emitting element is oriented such that the light emitted from it passes through the slot and toward the central axis of the encoder wheel. A light-receiving element (for example, a phototransistor) that generates an electric signal is provided inside the encoder wheel-like member and faces the light-emitting element. As the encoder wheel-shaped member rotates, the optical path between the light source of the light emitting element and the light receiving element, that is, the detection element is alternately closed and opened. In this way, an output signal is generated from the photodetecting element as the encoder wheel-like member rotates. One pulse is generated from each sensing element each time it passes through each slot. These detection elements are arranged with respect to the slot so that their output signals are out of phase with each other. In the embodiment, the output signals from the two detection elements are arranged such that they have a phase difference of 90° (1/4 cycle) from each other. A circuit is provided for processing the output signal of the sensing element to produce a digital number representative of the amount of rotation of the encoder wheel. An amplifier connected to the output of the sensing element amplifies the output signal to a level sufficient to operate the digital circuit. The rotation direction is detected from the amplified output signal of the detection element by a circuit including a plurality of exclusive OR gates. The counter (a reversible binary counter can be used) is arranged to increase for one direction of rotation and decrease for the opposite direction of rotation. The output count value of the counter is proportional to the amount of rotation of the encoder wheel member. FIG. 1 shows a system constructed according to the teachings of the present invention.
A basic block diagram of a PPI radar device is shown. The radar system consists of three basic units: an indicator unit 140, a modulator/receiver (MODULATOR);
The antenna unit 101 consists of a TRANSMITTER-RECEIVER (hereinafter referred to as "MTR") unit 102 and an antenna unit 101. Display unit 140, which provides a display of radar information and includes a plurality of operating controls for the radar system, is typically mounted on the bridge of a ship for convenient navigational use and ease of operation. In practice, the antenna unit 10 is mounted as high as possible with an unobstructed antenna beam path to maximize the distance range of the unit. MTR unit 10
2 is a high power transmission pulse coupled to the antenna unit 101 and a high power transmission pulse from the antenna unit 101.
In practice, it is mounted as close as possible to the antenna unit 101 in a location that is protected from the elements so as to minimize loss in the low level received signal coupled to the MTR unit 102. Display unit 140 and MTR unit 1
02 each have separate power modules 17
4 and 122. Both are AC 60 cycles 1
10 volts or any other normally available primary input power source suitable for receiving electrical energy from the ship's power source and using it to operate the various electronic circuits and electromechanical devices located within these two units. Convert to DC voltage. Kauruni MTR
The power supply module 122 is the antenna unit 101
The antenna is rotated by supplying operating power to an electric motor contained therein. By providing a separate power module for each of these two remotely located primary operating units, losses in the cables between these units that occur in conventional units are avoided. Furthermore, in the device according to the invention, on/off control of the MTR power module 122 is performed from the indicator unit 140 simply by using low signal level control voltages. Therefore,
Full control is maintained at the display unit without significant power consumption or losses in long cables running between units. Each radar pulse cycle is indicated by indicator unit 1.
It begins with the generation of an MTR trigger pulse at 40, which trigger pulse is coupled to the MTR unit 102. When I receive this pulse
MTR unit 102 generates high power transmit pulses. This transmission pulse is sent to the antenna unit 101.
The antenna unit 101 radiates its signal outwardly in the form of a narrow beam. Each echo signal from the target is received by the antenna unit 101 and relayed to the receiving section of the MTR unit 102. The receiving section of the MTR unit 102 amplifies and detects this received echo signal and sends it to the display unit 1.
40. The beginning of this video signal is marked by an "accept pulse" generated within MTR unit 102. Display unit 140 follows this video signal to produce a visual display of the signal reflected from targets in the path of the radar beam. The azimuthal position of the radar antenna is relayed directly from antenna unit 101 to display unit 140 to indicate the angle on the display screen at which the radar echo signal is to be displayed. Referring now to FIG. 2, a detailed block diagram of the radar system 100 shown in FIG. 1 is shown. Antenna unit 101 is a rotatable antenna 10 capable of emitting and receiving signals within the frequency range of radar pulses.
It has 4. Antenna 104 is a section of waveguide 1
05 to a set of gears 108. Electric motor 106 is mechanically coupled to antenna 104 via gear 108 and connects antenna 1
04 is rotated at a substantially constant and predetermined speed. Antenna resolver 112 is also coupled to gear 108 and antenna 104 via its input rotation axis. Its input shaft is preferably rotated at the same speed as antenna 104. transmitted to antenna 104 or transmitted to antenna 104
The signals coming from the antenna unit 101 are coupled to a duplexer 114 via a rotary connection 110 and a waveguide section 115 in the antenna unit 101. The received signal is routed through duplexer 114 and through passive limiter 116 to the input of receiver 120 . Transmission/reception switch 11
4 isolates the transmitted pulses generated by the transmitter/modulator 118 from the receiver 120 and connects the waveguide 11 to
These received signals directly from 5 are coupled to the input of receiver 120 with substantially no loss. Passive limiter 116 provides an absolute amplitude limit to the input signal to prevent the input circuitry of receiver 120 from becoming overloaded with signals picked up from nearby radar transmitters. The transmitter/modulator 118 is a display unit 140
A radar pulse is generated in response to an input trigger signal from a timing generator 144 within the controller. The pulse repetition frequency of the transmitted radar pulses is generated entirely by timing generator 144.
Determined by the repetition frequency of the MTR trigger signal. In prior radar systems where the pulse repetition frequency was a function of the radar range setting, rotating signals representative of the various possible range settings were coupled to the transmitter and modulator. Here, the decoding circuit has determined the pulse repetition frequency that is compatible with the selected distance range. However, with the device according to the invention, only one trigger signal needs to be provided. The width of the transmitted pulse may also be a function of the radar range scale setting. For example, it may be desirable to use narrow pulses at short distance ranges to obtain higher resolution than would be possible using the long pulses necessary to achieve an acceptable signal-to-noise ratio at long distance ranges. However, it has been found that it is not necessary to provide a different pulse width for each possible distance range setting. For example, ten different distance range settings between 0.25 nautical miles and 64 nautical miles are provided in the apparatus of this preferred embodiment of the invention. In practice it is about 60, 500 and 1000 nanoseconds.
It has been found that only two different pulse widths are required. At this time, the timing generator 14 is used to select among these three pulse widths.
4 and the transmitter and modulator 118.
It is only necessary to combine bit-type digital signals. Because fewer types of pulse widths are required than the number of selectable distance scale values, fewer types of lines and signals can be combined with the timing generator 144 and the transmitter and modulator than were required in conventional devices. It is sufficient to pass it between the container 118 and the container 118. In conventional devices, trigger pulses were generated within the MTR unit and coupled to both the modulator and indicator circuits, respectively. Due to certain characteristics of most commonly used modulators, the delay time between the application of the trigger pulse and the actual occurrence of the trigger pulse can vary. This is especially true between distance range comrades. Because of this unpredictable delay difference, targets in previously known radar systems have imprecise sawtooth edges caused by sweeps starting too early or too late. It was often displayed while In a device constructed in accordance with the present invention, this problem has been eliminated. Transmitter and modulator 118 generates an "MTR acknowledge" pulse at the beginning of each transmit pulse. this
The MTR acknowledge pulse is coupled to timing generator 144 to mark the beginning of the start of the radar sweep for each of the video signal processing circuits within display unit 140. Because this MTR approval pulse is precisely aligned with the beginning of each radar pulse, alignment between adjacent sweep lines on separate screens is maintained with high precision. In this way, the actual shape of the target object is accurately represented without creating jagged edges due to inaccurate synchronization of the start of the display sweep with the actual transmitted pulse. Transmitter and modulator 188 also generates a SENSITIVITY TIME CONTROL (hereinafter abbreviated as "STC") signal to control the gain within receiver 120. As is well known in the art, this STC signal is used to vary the gain of receiver 120 during each radar pulse. The gain is reduced for received signals from nearby targets. In this way, the amplifier circuitry within the receiver 120 is protected from being overloaded by strong signals and locally generated interference from nearby targets, producing a display with substantially constant brightness. It is closed. The analog video signal produced at the output of receiver 120 is converted to a serial digital data stream by an analog-to-digital converter 148 within display unit 140. The frequency at which samples of the analog video signal are taken for digitization and the length of time from the beginning of the radar pulse during which the analog video signal is digitized depends on the radar range scale setting. For short distance ranges, high sampling frequencies and short times are used. The digitized video signal is read into storage 150 for storing digital video data under the control of clock pulses from timing generator 144. Digital video data storage storage 150 stores the digitized video signal from the entire radar pulse time. The range in which this signal is stored depends, of course, on the distance scale setting. The digitized video signal is read from the digital video data storage device 150 for display on the cathode ray tube 172 during a second time period, which is also determined by the frequency of the clock pulses coming from the timing generator 144. This second time period can be greater than, less than, or the same as the first time period at which the video signal was read into storage device 150 for storing digital video data. Preferably, the reading is performed immediately after the first time and before the next successive radar time. In a preferred embodiment, this second
is substantially constant and independent of the first time. In this way, with a constant readout time, the writing or deflection frequency of the cathode ray tube 172 beam is also constant, and the resulting display is of constant brightness regardless of the radar range scale setting. For short distance ranges, the digital signal is transferred to a storage device 15 for storing digital video data.
The second time read from zero and displayed is substantially greater than the time the signal is read. Because of this increase in time, the writing frequency of the cathode ray tube 172 beam is reduced from what would be required if the video signals were each displayed at the same frequency as they were received. The brightness of the display at short distance ranges is therefore greatly increased over that of previously known devices. This preferred video signal digitization, storage and readout method is
No. 612,882, filed September 12, 1975 and assigned to the same assignee as the present application. An interference cancellation circuit 152 is provided to eliminate interference caused by nearby radar transmitters operating within the same frequency band. This type of interference, caused by the reception of transmitted pulses from nearby radars, appears in the form of multiple helical arms radiating outward from the center of the radar display. The interference cancellation circuit 152 operates to substantially eliminate this type of interference from the radar display without substantially affecting the display of the desired target. A switch is located on the control pulse 146 to enable the operator to turn the interference cancellation circuit 152 on and off as desired. The details of the configuration of this interference removal circuit 152 are as follows.
U.S. Patent Application No. filed August 13, 1976
It is described in the specification of No. 714171. The final video output signal generated at the output of interference cancellation circuit 152 is passed through video signal adder 160 to video amplifier 1.
66. A variable distance marker circuit 154 is also provided. The variable range marker circuit 154 generates an output video signal in the form of short pulses to display a circular range mark at a distance from the center of the radar display determined by the settings of the range marker adjuster 156. Display device 158 provides the operator with a digital readout of the distance from the radar antenna to the target on which the variable range mark is located. The variable distance mark video signal output from variable distance marker circuit 154 is coupled to video amplifier 166 via video signal adder 160. Indicator unit 14 such as timing generator 144
provides clocks and other timing signals used for various circuits within 0.0. An internal oscillator within timing generator 144 generates clock pulses at a predetermined period. The heading flash from antenna resolver 112 produced each time the antenna beam passes forward of the ship is retimed by a clock pulse produced by an oscillator in timing generator 144, and the video pulse is coupled through a video signal adder 160 to a video amplifier 166 to produce a mark on the screen indicating to the operator when the antenna beam has so passed in the bow direction. Timing generator 144 also generates pulses and MTR trigger signals at predetermined fixed time intervals determined according to the radar range scale settings relayed from control pulses 146.
The MTR acknowledge signal from the transmitter and modulator 118 is used by the timing generator 144 to generate a sweep gate signal that is kept at a high level or active state during the time that the video signal is being received. It is a logical signal to take. This sweep gate signal is set to a high state as soon as the MTR acknowledge signal is received and is set to a low state at the end of the time depending on the distance range setting selected. Mounted on the control panel 146 are various controls operable by an operator to regulate and determine the operation of various circuits within the radar system. A range control device is provided that determines the maximum range within which the target should be displayed. This distance corresponds to the distance of the edge of the screen of a cathode ray tube. An on/off switch is provided and used to operate the MTR power module 122, the motor 106 of the antenna 101 via the MTR power module 122, the interference rejection circuit 152, the variable distance marker circuit 154, and the indicator power module 174. It will be done. A switch is provided at the upper end of the display of the display device to select between the bow direction (the direction the ship is pointing) and the north direction. The northing stabilization circuit 142 converts the signal received from the antenna resolver 112 to the display position resolver 16 in order to generate a display in which the north direction is displayed at the top of the display screen rather than the current bow of the ship.
Modify before joining to 2. Otherwise, the signal from antenna resolver 112 is coupled directly to display position resolver 162 to provide a display in which the heading of the ship is displayed at the top of the screen. Indication position resolver 162 receives an output signal from either antenna resolver 112 or northerly stabilizer circuit 142 in the form of a modulated sine or cosine waveform, and from which it receives a direct current for each radar sweep representing an X and Y sweep increment. Generates voltage. Sweep waveform generator 164 generates X and Y ramp waveforms whose maximum amplitude is determined by the DC voltage from display position resolver 162. The generation of these two ramp waveforms begins at the time marked by the beginning of the delayed sweep gate signal from the interference cancellation circuit 152. This delayed sweep gate signal is generated by delaying the sweep gate signal from timing generator 144 by one or more clock periods to allow interference cancellation circuit 152 to perform its operations. It is. These X and Y gradient waveforms are coupled to X and Y deflection amplifiers 168, respectively, where they are amplified and coupled to the X and Y deflection coils of the cathode ray tube 168.
72 beams are deflected in a manner well known in the art. The output of video amplifier 166 is coupled to the cathode 176 of cathode ray tube 172 to modulate its beam intensity. All other operations for the various circuits within the display unit 140, including the high voltage applied to the accelerating anode of the cathode ray tube 172 and voltages to bias and operate all logic circuitry contained within the display unit 140. Voltage is provided by indicator power module 174. The display power module 174, like the MTR power module 122, is preferably a switching power supply capable of generating multiple voltages with the necessary current supply capability for its output. Display power module 174
and the switching frequency of the MTR power module 122 are selected to be intermediate between the pulse repetition frequency determined by the timing generator 144 according to the distance range setting and the digitization frequency of the analog video signal by the analog-to-digital converter 148. . Interference from the power supply is eliminated by operating these power supply modules at a switching frequency intermediate between the pulse repetition frequency and the digitization frequency. Next, the block diagram in Figure 3 and Figure 4 a.
The operation of the variable distance marker circuit 154 will be described with reference to the circuit diagrams of FIGS. Variable range marker circuit 154 generates a variable range mark video signal having a width of one range cell at range positions selected by variable range marker range adjustment control 156. In this preferred embodiment, the corresponding value of the distance in one of three alternatively selectable distance units (nautical miles, yards and meters) is set at the control panel 14.
A 3- or 6-digit type cathode ray tube 172 on a 3- or 6-digit
It is read on an LED (light emitting diode type) display 158. A three digit display is used for nautical miles and a six digit display is used for yards or meters. The distance mark position of the variable distance mark is determined by the 16-bit distance register 304 (registers 402 and 40).
4) determined by the value stored within. 15 of these 16 bits represent the distance to the distance mark position. The 16th bit gives the "variable distance mark off" instruction. register 402
and 404 are parallel input registers with serial shift capability. For most of the operating time of this circuit, the last bit position of distance register 304 is coupled to the first bit position of distance register 304 via exclusive OR gate 444 in distance range update circuit 302; The bits corresponding to the nine cells in one range of the selected distance range are controlled to be placed in the least significant bit (LSB) position of the distance register 304. The lower nine bits of distance register 304 are used to control variable range mark (VRM) pulse counter 310 (binary counters 431-433). During each sweep gate signal, VRM pulse counter 310 is first preset to the complement of the lower nine bits of distance register 304. When a distance measurement period is initiated by the sweep gate signal, the VRM pulse counter 310 is activated by a cathode ray tube (CRT) clock pulse provided as the distance clock via the range cell clock selector 308.
One count is incremented for each range cell displayed at 172. A VRM video pulse is generated in which the counter 310 counts 511, and a distance mark is displayed. For example, the distance mark is a 15-bit binary word.
Assume that you are at a position represented by 000000000110100 (B 14 to B 0 ), and the distance scale at that time is 1.5 miles. The current 9-bit binary word (B 8 to B 0 )
is (000110100) 2 = (52) 10 . Therefore, the complement is (111001011) 2 = (511-52) 10 = (459) 10 .
This complement is loaded into counter 310 and generated after 52 counts, ie, (52/511) x 1.5 miles≈0.15 miles. Here, for example, the distance scale is
When changing from 1.5 miles to 3.0 miles, the count value of counter 310 changes from 52 to (c/511) x 3≒
Just change it to “C” which is 0.15 miles. That is,
If you change the distance scale and set C=26, you can keep the distance mark at the same distance position. To reduce the count by half (from 52 to 26), the 15-bit word B14 - B0 can be shifted by one bit. Therefore, here, the lower 9 bits of the register 304 are shifted by 1 bit, and B9 to B1 , that is, (000011010) 2 = (26) 10 , are loaded into the counter 310 instead of BH to B0 . Bye. In this manner, the bit corresponding to one range cell of the selected distance range is shifted to the least significant bit position of the distance register. If a value greater than (511) 10 occurs in the distance register 304, an overflow is caused by the 10th bit position of the distance register 304.
status is displayed and no VRM video pulses are generated. The value originally stored in the distance register 304 to set the position of the distance mark is modified by two variable distance mark control signals "LEAD" and "LAG". These two signals are generated by the optical resolver device shown in FIGS. 5 and 6. A cylindrical resolver encoder wheel is coupled via a shaft 202 to an operator rotatable knob 208 on a control pulse 206 . The shaft 202 is held in position by a bushing 234. Retaining rings 235 and 236 prevent movement of shaft 202 within bushing 234. Shaft 202 and encoder wheel 203 can be formed from a single piece of plastic for economy. A plurality of longitudinally extending slots cut into the outer surface of the encoder wheel 203 along the periphery of the encoder wheel 203 (preferably the width of the slots and the spacing between the slots are equal) are arranged. be done. In the illustrated embodiment, 50
slots are provided. Brackets 230-233 as shown in FIG. 6 are provided as mechanical support for the light emitting diodes and corresponding phototransistors. Printed circuit board 23 incorporating the circuit shown in FIG.
8 is attached to the support plate 237.
Brackets 230-233 are attached to printed circuit board 237. A line terminal 239 is provided for connection to the outside. The placement of the phototransistor within the encoder wheel 203 is such that stray light within the display cabinet does not cause undesirable operation. Next, referring to the diagram in FIG.
4,245 causes the light emitting diodes 214 and 216 to continuously emit light which is transmitted to a Darlington pair of phototransistors 210 and 2 disposed within the encoder wheel 203.
Send to 12th. Brackets 232 and 233 for light emitting diodes 214 and 216 are located outside encoder wheel 203 at 45 degrees to axis 202, as shown in FIG. The "LEAD" and "LAG" signals are generated at the collector of each phototransistor 210,212. Phototransistor 210, 212
The signals on the collectors of are sent via resistors 243 and 241 to the bases of transistors 247 and 246, respectively. Transistors 247 and 246 provide the final buffering and amplification of the output signal.
Bias is applied through resistors 240 and 242. In the illustrated embodiment, shaft 202 is 1/100
For each rotation, a "LEAD" signal (upper) and a "LAG" signal (lower) are generated, as shown in FIG. In other words, the "LEAD" signal pulse and the "LAG" signal pulse are out of phase with each other by 90 degrees (1/4 period), and when the shaft 202 rotates clockwise, the "LEAD" signal is higher than the "LAG" signal. The phase advances (Figure 7). Therefore, when the shaft 202 rotates counterclockwise, the "LEAD" signal lags behind the "LAG" signal in phase, and the direction of rotation can be easily detected. As previously mentioned, the value stored in the distance register 304 is arranged with the bit corresponding to one range cell of the particular distance range selected being in the lowest position of the register 304; The lower position is coupled to the lowest position of a variable range mark pulse counter 310 which is operated at one count per range cell during the display time. When the distance scale is changed, the binary number stored in distance register 304 is shifted to align the appropriate bit in the least significant position. Due to this effect, the displayed distance scale remains on the selected target when the distance scale is changed, and the target changes its relative position on the screen of the display tube. Furthermore, because of the shifting operation described above, a given amount of rotation of one of the control shafts 202 causes a movement of the distance mark the same distance on the plane of the display tube regardless of the selected distance scale. The problem of small rotations causing large movements over short distance ranges and very small movements over long distance ranges is eliminated. The distance range update circuit 302 receives the signal LEAD or
It serves to interpret the relative occurrence of transitions in the LAG and, as a result, increases or decreases the value stored in the distance register 304. Detection is performed using distance range update circuit 302 (flip-flops 406 and 408, multiple input register 438, exclusive
OR gates 439-442 and 444, NAND
gates 443, 447 and 446, and inverter 445). Signal LEAD
The relative occurrence of transitions in and LAG is used to increase or decrease the value stored in distance register 304. When the axis 202 of the optical encoder 201 is rotated in one direction or the other, the value stored in the distance register 304 is added or subtracted based on the direction of rotation. The dimension calculation process (distance unit conversion) converts the contents of the instruction storage device 324 to 0101 (table shown on page 36).
It is started by making This value change instruction and change direction are stored in register 438 during the dimension process. During each dimension calculation process, the contents of distance register 304 are shifted by distance range update circuit 302 and distance register 3
Returned to 04. Serial addition or subtraction is performed using exclusive OR gate 444 within distance range update circuit 302.
carried out by. The result value stored again in the distance register 304 is increased or decreased by the value corresponding to one range cell for the selected distance scale, or if no change instruction occurred since the last dimension calculation process. remain unchanged. Confirmation of new change instructions is prohibited during each dimension calculation process. Near the end of the dimension calculation process, the contents of distance register 304 are such that the least significant bit of the 16-bit value stored therein is the least significant bit position of the register. At this time, the upper five bits of the distance register 304 are used to determine whether an overflow condition has occurred in the selected distance range. The dimension calculation process is performed under program control based on instructions stored in instruction storage 324, but is not important to understanding the present invention and will only be briefly described. Each dimension calculation process is essentially a distance register 3
This corresponds to converting the binary value stored in 0.04 into a suitably graduated decimal value to be displayed by the digital LED display 158. This conversion is performed by program controlled processor 315 at a frequency determined by an externally supplied 2.2 MHz clock signal. The program control processing device 315 includes a program counter 326, an instruction storage device 324, and an instruction decoder 3.
22, adder 320, and accumulation register 316
including. In this preferred embodiment, three separate programs are provided depending on the type of final display desired. Three examples are listed in the table at the end of this detailed description section. In those examples, program number 1 is for conversion to yards, program number 2 is for conversion to nautical miles, and program number 3 is for conversion to meters. However, other programs can be provided if desired. The program selected is determined by the starting count value applied to the parallel inputs of program counter 326 (binary counters 466 and 467). This is done by connecting the program selection lines labeled A-C to the numbered terminals of the program selection inputs as shown in the display below.

【表】 これら3つのプログラムは読出専用記憶装置ま
たはプログラマブル読出専用記憶装置で構成しう
る命令記憶装置324中に永久的に記憶される合
計155の4ビツト語命令を含む。下記に挙げる表
は命令記憶装置324からの16の可能な2進ビツ
ト出力組合せの各々について各命令に対応しどの
ようなオペレーシヨンが遂行されるべきかを指定
する。
These three programs contain a total of 155 4-bit word instructions that are permanently stored in instruction storage 324, which may be comprised of read-only storage or programmable read-only storage. The table listed below specifies for each of the 16 possible binary bit output combinations from instruction store 324 what operation is to be performed for each instruction.

【表】【table】

【表】 これら3つのプログラムの各々内の各命令は命
令記憶装置324からプログラム計数器326に
よつてアクセスされる。命令の実現は命令復号器
322によつて実行される。 デイジタルLED表示装置158によつて表示
されるべき10進値は単語ワード毎に加え合わせな
がら直列に発生されて8単語掛ける4ビツトのア
キユムレータ316(レジスタ434―437)
内に累算される。各8番目毎の命令(距離レジス
タシフト命令)は2進値の次のビツトを距離レジ
スタ304の最下位端の方に向けてシフトする。
このビツトが1という値を示すときには、この一
連中の後続命令の各々は、関連する単語がアキユ
ムレータ316から加算器320を通してシフト
されそして次のクロツクパルスでアキユムレータ
316中に戻されて記憶されるときにそれに適当
な値を加算する。各10進けた上げが発生されたと
き、それは記憶され、次いで次に位の高い単語に
加算される。距離レジスタ304の最下位端のビ
ツトが0という値を示すもときは、加算器320
を通過する単語は0を加算されそして不変のまま
にとどまる。 加算器320の出力は命令復号器322によつ
て連続的に監視される。0という最後に相続く値
の計数値が先行零計数器318によつて維持され
る。このシーケンスの最後の「距離レジスタ・シ
フト」命令は「可変距離マーク」ビツトを距離レ
ジスタ304の最下位端にシフトする。このビツ
トは定常時には0の存在を示す。 次の群の命令である「有意デイジツト・セツ
ト」命令はアキユムレータ316の内容を保持
し、この間の先行零計数器318内の計数値を表
示されるべき精度の有効数字の数だけ増す。この
零の計数器値は7に制限される。 次の群の命令である「丸め」命令はアキユムレ
ータ316内の値を選択された有効数字の最小の
ものの加算方向または減算方向への増分の2分の
1まで丸める作用をする。各単語が加算器320
からアキユムレータ316に戻るときに、それは
0という値によつて置き換えられ、そして先行零
計数器318内の計数値はそれが7に等しくなる
まで減少する。この時点で、5という値が加算器
320の入力の単語に加算される。結果的けた上
げの存在または不存在は記憶され、その間に、ア
キユムレータ316に戻された単語は0という値
によつて置き換えられる。 残りの「丸め」命令の期間中に先行零計数器3
18は8という計数値をもち、けた上げ(存在す
る場合は)は伝播させられ、結果としての和はア
キユムレータ316に戻される。表示される値が
小数点の右側に有効数字を含み、次の8つの命令
は「0を加算」命令である。それらはアキユムレ
ータ316の内容を不変のままの形において加算
器320を介して循環させて先行零計数器318
内の計数値を更新させる。 これらの命令には「有効数字セツト」命令が後
続し、これらの命令はアキユムレータの内容を実
質上休止させかつその間に表示されるべき精度の
有効数字の数だけ先行零計数器の内容を増す。後
者の命令の各々は小数点計数器314を小数点を
アキユムレータ316内の最下位の数字の左側に
置く計数状態に予設定する動作も行う。 次の組の命令である「小数点右位置合わせ」命
令は最終的小数点位置の右側の無意の数字を脱落
させる機能を果す。アキユムレータ316の内容
の各シフト毎に、先行零計数器318および小数
点計数器314の両方の内容は先行零計数器31
8の計数値が7に等しくなるまで1という値ずつ
増される。アキユムレータ316の内容の位置お
よび先行零計数器318および小数点計数器31
4の計数値は「小数点右位置合わせ」命令の残り
のものの期間の間不変のままにとどまる。 後続する3つの組の命令は先行零計数器318
内の計数値を更新するようにいくつかの0を付加
することによつてアキユムレータ316の内容を
不変のまま加算器320を通して循環させる。こ
れら3つの組の最初のものである「有意10進数セ
ツト」命令では小数点計数器314は進むのを禁
止される。この動作の効果は小数点をそれが正し
く配置されるまで数字に対して左側にシフトする
ことである。これらの組の2番目のものは「0を
加算」命令である。3番目の組は単一の「デイジ
タル表示開始」命令であり、これは「0を加算」
命令としても作用する。この命令はプログラム計
数器326をそれの予設定入力によつて定められ
る値に予設定すると共に目盛制御回路306の動
作を開始させる。 この回路がヤードおよびメートルに対する場合
のように常に小数点の左側に全ての有効数字を表
示するようにプログラムされたときは、最後の
「丸め」命令の後にもう1つの命令シーケンスが
用いられる。最初に、アキユムレータ316内の
最下位の数字の左側に小数点を置く計数状態に小
数点計数器314を予設定するために「有効数
字・セツト」命令が用いられる。しかしながら、
この数字は決して表示されない。次いで、先行零
計数器318内の計数値を更新するために一組の
7つの「0・付加」命令が実行される。最後の命
令は再び「デイジタル表示・開始」命令である。
この「デイジタル表示・開始」命令によつて1た
び始動されると目盛制御回路306は可変距離マ
ーカー回路の残りの動作を制御する。 前述したように、目盛制御回路306の最初の
動作は距離レジスタ304の距離制御線および関
連するビツト位置についてサンプリングを行うこ
とである。これは選択されるべき距離目盛を決定
するための「デイジタル表示・開始)命令によつ
て行われる。次いで目盛選択判定がレジスタ42
5内に記憶される。このレジスタ425は計数レ
ジスタとしての機能も果す。距離レジスタ304
の「可変距離マーク・オフ」ビツト論理値1の状
態にあるときには、アキユムレータ316はクリ
アされ、先行零計数器318は8という計数値に
設定され、小数点計数器314は小数点をアキユ
ムレータ316内の最下位の数字に左に置くよう
に設定され、距離レジスタ304の16ビツトは1
の状態に設定される。距離レジスタ304の「可
変距離マーク・オフ」ビツトが0の状態にあると
きには、アキユムレータ316の内容、先行零計
数器318の内容、小数点計数器314の内容、
および距離レジスタ304の内容は影響を受けな
い。プログラム計数器は進められ続ける。この時
間中にアキユムレータ316の内容の位置ならび
に先行零計数器318および小数点計数器314
の計数値は変わるのを禁止される。距離レジスタ
306内の内容の位置は各「距離レジスタ・シフ
ト」命令によつて変えられる。これらの命令の
各々は目盛制御回路306内の計数レジスタ42
5をアドレスすることを伴う。 選択された距離目盛の1つのレンジセルの値に
対応するビツトが目盛制御回路306の計数レジ
スタ425によつて指示される距離レジスタ30
4の最下位端に配置されたときは、プログラム計
数器326は更に進むのを禁止され、LED表示
装置158のセグメント陽極駆動が可能化され
る。この時点で、寸法計算プロセスは終了し、表
示出力プロセスが始められる。上記の寸法計算プ
ロセスは2.02メガヘルツのクロツクを用いて遂行
されたけれども、表示出力プロセスは掃引ゲート
信号周波数で行われる。 各順次の掃引ゲート信号の始めにおいて、アキ
ユムレータ316の内容はシフトさせられそして
先行零計数器318および小数点計数器314の
計数値は進められる。複数の0の値がアキユムレ
ータ316の入力段に入れられる。各数字がアキ
ユムレータ312の出力端に到達すると対応する
7セグメント型コードが陽極駆動回路316によ
つて発生され、これは6デイジツト型表示装置で
用いられるであろうのと同様に表示装置の線A―
Gを駆動するために7セグメント型復号器462
によつて復号化される。同時に、共通陰極線が選
択される(目盛制御回路306内の復号器によつ
て選択される表示装置の線1―6である)。先行
零計数器318が8よりも小さい計数値を示すか
或いは小数点計数器が小数点はまだ表示されるべ
きでないことを示すときは、選択された陰極線は
信号を与えられ、このようにしてデイジタル表示
装置は取り除かれる。適当な陰極線が選択されそ
れに信号が与えられたとき小数点計数器314に
よつて小数点用陽極に信号が与えられる。一たび
先行零計数器318が8という計数値に達する
と、小数点の左側の数字は選択された陽極線に信
号を与えないことによつて消去される。このよう
にして小数点が適当に配置されかつ零ではない数
字が最も左側の表示装置にある状態にて表示が生
ぜしめられる。陽極線1―3だけを用いることに
より3デイジツト型表示装置を生じさせることも
できる。その場合、最後の3本の陰極線が2.02メ
ガヘルツの周波数において選択されて残りの3つ
の有効な数字の各々に対して衝突係数を高める。
この陽極駆動回路は最後の3本の選択線が選択さ
れたとき信号を除かれる。 6番目の陰極線の選択期間の終りに次の寸法計
算プロセスが始まる。寸法計算プログラムは2.02
メガヘルツの周波数においてプログラム計数器3
26が前に休止させられた命令記憶装置324か
ら続けられる。E1とマークを付されたNORゲー
ト460の上側の入力を6デイジツト型表示装置
の場合はE3とマークを付された端子に、そして
3デイジツト型表示装置の場合はE2とマークを
付された端子に接続することによつて3デイジツ
ト型表示装置と6デイジツト型表示装置との間で
も選択も行われる。 LED表示装置の数字の明るさは可変抵抗器5
01によりトランジスタ495のベースの駆動を
調整することによつて設定される。トランジスタ
495のベースの駆動はトランジスタ490のエ
ミツタの最大電圧、従つてLED表示装置の陽極
へと抵抗器465を通して流れる電流を制御す
る。 次に先に言及した3つの別個のプログラムを挙
げ、その後に図面で用いられている構成要素の部
品表を挙げる。
Each instruction within each of these three programs is accessed from instruction storage 324 by program counter 326. Instruction implementation is performed by instruction decoder 322. The decimal value to be displayed by the digital LED display 158 is generated in series, adding word by word, to the 8 word by 4 bit accumulator 316 (registers 434-437).
It is accumulated within. Each eighth instruction (distance register shift instruction) shifts the next bit of the binary value toward the least significant end of distance register 304.
When this bit indicates a value of 1, each subsequent instruction in this sequence is stored as the associated word is shifted from accumulator 316 through adder 320 and back into accumulator 316 on the next clock pulse. Add an appropriate value to it. As each decimal carry occurs, it is remembered and then added to the next highest word. When the least significant bit of distance register 304 indicates a value of 0, adder 320
Words passing through are added 0 and remain unchanged. The output of adder 320 is continuously monitored by instruction decoder 322. A count of last consecutive values of zero is maintained by leading zero counter 318 . The last ``Shift Distance Register'' instruction in this sequence shifts the ``Variable Distance Mark'' bit to the lowest end of distance register 304. This bit indicates the existence of 0 during steady state. The next group of instructions, the ``Set Significant Digits'' instructions, preserve the contents of accumulator 316 while incrementing the count in leading zero counter 318 by the number of significant digits of precision to be displayed. This zero counter value is limited to seven. The next group of instructions, the "round" instructions, operate to round the value in accumulator 316 to one half of the increment in the addition or subtraction direction of the least significant digit selected. Each word is an adder 320
On returning from to accumulator 316, it is replaced by a value of zero and the count in leading zero counter 318 is decreased until it equals seven. At this point, the value 5 is added to the word at the input of adder 320. The presence or absence of the resulting carry is remembered, while the word returned to accumulator 316 is replaced by a value of zero. Leading zero counter 3 during the remaining "rounding" commands
18 has a count of 8, the carry (if any) is propagated, and the resulting sum is returned to accumulator 316. The displayed value includes significant digits to the right of the decimal point, and the next eight instructions are "add zero" instructions. They circulate the contents of the accumulator 316 in unchanged form through the adder 320 to the leading zero counter 318.
Update the count value within. These instructions are followed by "Set Significant Figures" instructions which effectively pause the contents of the accumulator and increase the contents of the leading zero counter by the number of significant figures of precision to be displayed during that time. Each of the latter instructions also operates to preset decimal point counter 314 to a counting state that places the decimal point to the left of the lowest digit in accumulator 316. The next set of instructions, the "justify decimal point right" instructions, serve to drop out the extraneous digits to the right of the final decimal point position. For each shift of the contents of accumulator 316, the contents of both leading zero counter 318 and decimal point counter 314 shift from leading zero counter 31
The count of 8 is incremented by 1 until it equals 7. Location of contents of accumulator 316 and leading zero counter 318 and decimal point counter 31
The count of 4 remains unchanged for the duration of the remainder of the ``justify decimal right'' command. The following three sets of instructions are processed by the leading zero counter 318.
The contents of accumulator 316 are cycled through adder 320 unchanged by adding some zeros to update the count in . In the first of these three sets, the ``Set Significant Decimal'' instruction, decimal point counter 314 is inhibited from advancing. The effect of this operation is to shift the decimal point to the left relative to the number until it is correctly placed. The second of these sets is the "add zero" instruction. The third set is a single "start digital display" instruction, which "adds 0"
It also acts as a command. This instruction presets program counter 326 to a value determined by its preset input and initiates operation of scale control circuit 306. When the circuit is programmed to always display all significant digits to the left of the decimal point, as is the case for yards and meters, another sequence of instructions is used after the final "round" instruction. First, a "Set Significant Digits" instruction is used to preset decimal point counter 314 to a counting state that places the decimal point to the left of the least significant digit in accumulator 316. however,
This number is never displayed. A set of seven "add zero" instructions is then executed to update the count in leading zero counter 318. The last command is again the "digital display/start" command.
Once initiated by this "start digital display" command, the scale control circuit 306 controls the remaining operation of the variable distance marker circuit. As previously mentioned, the first operation of scale control circuit 306 is to sample the distance control line and associated bit positions of distance register 304. This is done by a ``digital display/start'' command to determine the distance scale to be selected.
5. This register 425 also functions as a counting register. Distance register 304
When the Variable Distance Mark Off bit is in the logical 1 state, the accumulator 316 is cleared, the leading zero counter 318 is set to a count of 8, and the decimal point counter 314 sets the decimal point to the highest value in the accumulator 316. It is set to be placed to the left of the lower number, and the 16 bits of the distance register 304 are set to 1.
is set to the state of When the "variable distance mark off" bit of the distance register 304 is in the 0 state, the contents of the accumulator 316, the contents of the leading zero counter 318, the contents of the decimal point counter 314,
and the contents of distance register 304 are unaffected. The program counter continues to advance. During this time the position of the contents of accumulator 316 and leading zero counter 318 and decimal point counter 314
The count value of is prohibited from changing. The position of the contents within distance register 306 is changed by each ``distance register shift'' instruction. Each of these instructions executes a count register 42 within the scale control circuit 306.
It involves addressing 5. Distance register 30 in which the bit corresponding to the value of one range cell of the selected distance scale is indicated by count register 425 of scale control circuit 306
When placed at the lowest end of 4, program counter 326 is inhibited from advancing further and segment anode drive of LED display 158 is enabled. At this point, the dimension calculation process is finished and the display output process begins. Although the dimensional calculation process described above was performed using a 2.02 MHz clock, the display output process is performed at the sweep gate signal frequency. At the beginning of each sequential sweep gate signal, the contents of accumulator 316 are shifted and the counts of leading zero counter 318 and decimal point counter 314 are advanced. A plurality of zero values are input to the input stage of accumulator 316. As each digit reaches the output of the accumulator 312, a corresponding seven segment type code is generated by the anode drive circuit 316, which is connected to the line A of the display, similar to that which would be used in a six digit type display. ―
7-segment decoder 462 to drive G
decrypted by At the same time, the common cathode lines are selected (which are lines 1-6 of the display selected by the decoder in scale control circuit 306). When the leading zero counter 318 indicates a count value less than 8 or when the decimal point counter indicates that no decimal point should yet be displayed, the selected cathode ray is given a signal and thus the digital display The device is removed. When the appropriate cathode ray is selected and signaled, the decimal point anode is signaled by the decimal point counter 314. Once the leading zero counter 318 reaches a count of 8, the digits to the left of the decimal point are eliminated by applying no signal to the selected anode line. In this way, a display is produced with the decimal point properly placed and a non-zero digit on the left-most display. It is also possible to produce a three-digit display by using only the anode wires 1-3. In that case, the last three cathode rays are selected at a frequency of 2.02 MHz to increase the collision coefficient for each of the remaining three valid numbers.
This anode drive circuit is de-energized when the last three select lines are selected. At the end of the selection period for the sixth cathode ray, the next dimension calculation process begins. Dimension calculation program is 2.02
Program counter 3 at a frequency of megahertz
26 continues from the previously paused instruction store 324. Connect the upper input of NOR gate 460, marked E1, to the terminal marked E3 for a six-digit display, and to the terminal marked E2 for a three-digit display. A selection is also made between a 3-digit display and a 6-digit display by connecting the 3-digit display to the 6-digit display. The brightness of the numbers on the LED display device is determined by variable resistor 5.
01 by adjusting the drive of the base of transistor 495. Driving the base of transistor 495 controls the maximum voltage at the emitter of transistor 490 and thus the current flowing through resistor 465 to the anode of the LED display. We will now list the three separate programs mentioned above, followed by a bill of materials for the components used in the drawings.

【表】【table】

【表】【table】

【表】【table】

【表】【table】

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【表】【table】 【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明によるレーダー装置の基本ブロ
ツクダイヤグラム、第2図は本発明によるレーダ
ー装置の詳細ブロツクダイヤグラム、第3図は第
2図に示されたレーダー装置の可変距離マーク回
路のブロツクダイヤグラム、第4図a乃至cは第
3図の可変距離マーク回路の好ましい具体例の回
路図、第5図は本発明に従つて構成された光学的
レゾルバの断面図、第6図は第5図に示された光
学的レゾルバの底面図、第7図は第5図に示す光
学的レゾルバの2つの出力波形図、第8図は光学
的送受信装置の回路図かつ第5図の光学的レゾル
バの添付回路図である。 202:軸、203:エンコーダ車輪状部材、
204:スロツト、210,212:フオトトラ
ンジスタ、214,216:発光ダイオード。
1 is a basic block diagram of a radar device according to the present invention, FIG. 2 is a detailed block diagram of a radar device according to the present invention, and FIG. 3 is a block diagram of a variable distance mark circuit of the radar device shown in FIG. 2. 4a-c are circuit diagrams of a preferred embodiment of the variable distance mark circuit of FIG. 3; FIG. 5 is a cross-sectional view of an optical resolver constructed in accordance with the present invention; and FIG. FIG. 7 is a diagram of two output waveforms of the optical resolver shown in FIG. 5; FIG. 8 is a circuit diagram of the optical transceiver and attachment of the optical resolver shown in FIG. 5. It is a circuit diagram. 202: shaft, 203: encoder wheel-shaped member,
204: Slot, 210, 212: Phototransistor, 214, 216: Light emitting diode.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 複数の縦方向スロツトを有する円筒状の周縁
部とエンドキヤツプ部とを有するエンコーダ車輪
状部材と、 前記エンドキヤツプの外方部に結合され前記エ
ンコーダ車輪状部材を回転させる軸と、 前記エンコーダ車輪状部材の前記周縁部の外表
面に隣接して配置される第1及び第2発光装置
と、 前記エンコーダ車輪状部材の内側において前記
第1及び第2発光装置に対し対向して配置され、
前記エンコーダ車輪状部材が回転させられるとき
相互に位相のずれた第1及び第2電気信号を発生
するように前記スロツトに対して配置される第1
及び第2電気信号発生装置と、 レーダ反射信号に応答して複数のレーダ距離目
盛設定を有する可視表示を行う表示装置と、 前記可視表示上に距離マークを表示し、その距
離マークの表示位置が前記第1及び第2電気信号
によつて決定される距離マーク発生装置であつ
て、前記エンコーダ車輪状部材の所定の回転に対
する前記表示上の距離マークの移動距離を前記複
数のレーダ距離目盛設定に対して一定にする装置
を有する距離マーク発生装置と、 前記距離マークの移動距離を複数のレーダ距離
目盛設定に対して一定にする装置に含まれ、前記
第1及び第2電気信号に応答して発生されるデイ
ジタル計数値を記憶する装置であつて、前記計数
値が前記エンコーダ車輪状部材の一方の回転方向
に対して増加しそれと逆の回転方向に対しては減
少し、前記計数値が選択された距離目盛の1レン
ジセルに対応する値ずつ増加又は減少する、記憶
装置と、 前記計数値を前記記憶装置において前記レーダ
距離目盛設定の関数として位置づける装置と、 から構成される、表示スクリーン上の可変位置
距離マークの表示位置を表わす信号を発生する光
学的エンコーダ装置。
[Scope of Claims] 1. An encoder wheel-like member having a cylindrical peripheral portion having a plurality of longitudinal slots and an end cap portion; and an encoder wheel-like member coupled to an outer portion of the end cap for rotating the encoder wheel-like member. a shaft; first and second light emitting devices disposed adjacent to the outer surface of the peripheral edge of the encoder wheel-like member; and opposite to the first and second light-emitting devices inside the encoder wheel-like member. is placed as
a first electrical signal disposed relative to the slot so as to generate first and second electrical signals out of phase with each other when the encoder wheel is rotated;
and a second electrical signal generator; a display device that displays a visible display having a plurality of radar distance scale settings in response to the radar reflection signal; and a distance mark that is displayed on the visible display, the display position of the distance mark being The distance mark generating device is determined by the first and second electric signals, and the distance mark generator is configured to set a distance that the distance mark on the display moves with respect to a predetermined rotation of the encoder wheel-shaped member to the plurality of radar distance scale settings. a distance mark generating device having a device for making the distance traveled by the distance mark constant for a plurality of radar distance scale settings; A device for storing generated digital count values, wherein the count value increases with respect to one direction of rotation of the encoder wheel-like member and decreases with respect to the opposite rotation direction, and the count value is selected. a storage device for incrementing or decrementing the counted value by a value corresponding to one range cell of the radar range scale set; and a device for positioning the counted value in the storage device as a function of the radar range scale setting. An optical encoder device that generates a signal representing the display position of a variable position distance mark.
JP3742078A 1977-03-30 1978-03-30 Optical encoder Granted JPS53128294A (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US78266577A 1977-03-30 1977-03-30

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS53128294A JPS53128294A (en) 1978-11-09
JPH0152705B2 true JPH0152705B2 (en) 1989-11-09

Family

ID=25126790

Family Applications (1)

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JP3742078A Granted JPS53128294A (en) 1977-03-30 1978-03-30 Optical encoder

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CA (1) CA1116732A (en)
DE (1) DE2813148C2 (en)
GB (1) GB1576914A (en)

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JPS53128294A (en) 1978-11-09
DE2813148A1 (en) 1978-10-12
CA1116732A (en) 1982-01-19
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