NL8105782A - Peilsysteem. - Google Patents

Description

PEILSYSTEEM

De uitvinding heeft betrekking op een peilsysteem, dat met een in een vaste sensordrager gelagerde, door een motor aangedreven sensorkop die het van belang zijnde tafereel mechanisch aftast en met behulp van centraal aangebrachte, 5 meedraaiende meetvoelers en weergave-inrichtingen via een in de sensordrager ingelaten weergeefobjectief in een stationair waarnemingsstation zichtbaar maakt.

Een dergelijk systeem is bekend uit DE-AS 24.01.267.

De onzichtbare warmtestraling ontvangende detectorinrichting 10 is hierbij in de langs- resp. zwenkas van het toestel aangebracht, terwijl de omgezette energie op een decentraal aangebrachte lichtbroninrichting zichtbaar wordt gemaakt. De zichtbare straling wordt met behulp van vaste optische vezel-bundels verder geleid. Een in dit opzicht overeenkomend sy-15 steem wordt ook beschreven in het DE-PS 17.72.645. Terwijl het kopdeel in het eerstgenoemde systeem echter slechts over een beperkte hoek verzwenkbaar is, kunnen in dit geval drie kopdelen -behorende bij dagzicht, nachtzicht en warmtestraling-telkens over 360° verdraaien. Uit het DE-PS 16,23.425 is nog 20 het in de eerdergenoemde publicaties in de praktijk toegepaste principe van de opto-elektronische omzetting van afgetaste warmtebeelden bekend, die na een geschikte versterking van de signalen zichtbaar gemaakt,resp. geregistreerd worden.

Het doel van de onderhavige uitvinding is storings-25 vrij informatie van een om zijn as roterende sensor over te brengen naar een stationair, signalen verwerkend waarnemingsstation zonder toepassing van optische vezelbundels, waarmee de sensor via de rotatieas is verbonden.

Dit is steeds dan van belang, wanneer met het oog 30 op waarneming of controlle een sensorkop door rotatie periodiek een grote waarnemingshoek controlleert en het waarnemingsstation ten opzichte van een betreffend systeem (vliegtuig, schip, voertuig enz.) vaststaat. Daarbij is het van belang, dat de informatie zo aan de stationaire waarnemer wordt over-35 gebracht, alsof deze met de sensorkop mee zou bewegen. Dezelfde

8 1 0 5 7 8 2 jfiBHHI

behoefte doet zicht voor wanneer bij een roterende sensor een aantal in de tijd parallel optredende signalen zonder toepassing van sleepringen aan het vaste station overgebracht moeten worden.

5 Dit doel wordt volgens de uitvinding bereikt, door dat de meetvoeler uit ten minste één in de als holle buis uitgevoerde langs- en rotatie-as verlopend meet- of informatie zendkanaal met een bepaalde vorm van de overdrachtfrequentie bestaat, waar tegenover aan de ontvangerszijde coaxiaal een 10 het overgebrachte signaal ontvangend en naar keuze selecterend kanaal ligt. Hierbij is het gunstig, wanneer elk stationair ontvangstkanaal de aan deze door een beweegbaar zendkanaal toegevoegde signaalfrequentieband ontvangt en verder verwerkt.

15 Bij verdere ontwikkelingen van de uitvinding is het meet- of informatiezendkanaal in hoofdzaak en in volgorde uit een in de sensorkop op een loodrecht op de hartlijn aangebrachte as gelagerde zwenkspiegel, een objectief, een in het brandvlak van dit objectief aangebrachte optronische 20 sensor, een weergeefinrichting en een kollimatorobjectief samengesteld. Een dergelijke inrichting is in het bijzonder voor warmtbepalingstoestellen zinvol, die in het azimuth 360°en in de elevatie slecht een kleine hoek ex' moeten controlleren.

Het meet- of informatiekanaal kan echter evengoed uit een 25 gasanalysetoestel, een geluidstrillings- , zend-, radartoes-tel of een combinatie van deze toestellen bestaan.

Wat de optronische sensor betreft, is het gunstig wanneer deze aan het betreffende toepassingsgebied is aangepast en uit een in het brandvlak van het objectief aangebrach-30 te TV-kamera, een detectorreeks, een detectormozaïk of een combinatie van monitor en detectormozaïk en de weergeefinrichting in volgorde uit een kleine TV-monitor, een reeks licht-emitterende dioden, een mozaïk van lichtemitterende dioden of een combinatie van monitor en diodenmozaïk bestaat. Wanneer 35 men een detectorreeks met n afzonderlijke elementen elk met

I I

een geometrisch ontbondene cx , waarbij cx = n cK , dan moet de reeks zo gericht zijn, dat deze op elk moment een verticale lijn van het waargenomen tafereel aftast. Bij een detec- 8105782 __ - 3 - tormozaxk zijn n * m afzonderlijke elementen in één vlak aangebracht. De optronische sensor kan ook een willekeurig andere vorm hebben, waarbij het gebied, waarin deze sensor gevoelig is niet relevant is. Daar de dioden hun straling 5 in het zichtbare gebied afgeven en de intensiteit van deze straling evenredig is met de aangelegde signaalspanning ontstaat een beeld, waarvan het helderheidscontrast evenredig is met het tafereelcontrast in een ander golflengtegebied, bijvoorbeeld het warmtestralingsgebied.

10 Bij toepassing van een TV-kamera is het hierbij zinvol, dat het weergeefvlak van de TV-monitor wat betreft de grootte overeenkomt met de fotokathode van de TV-kamera.

Met betrekking tot het onvangstkanaal is het gunstig, wanneer dit gevormd wordt door een ofwel uit een TV-15 kamerabuis met een cirkelvormige fotokathode of uit een Si-diode-opstelling met ten opzichte van de afbeelding van de afzonderlijke elementen van de dioden belangrijk kleinere elementen bestaande beeldopneeminrichting. Door de ten opzichte van hun afbeelding kleinere geometrische afmetingen 20 van de afzonderlijke diode-elementen wordt een verslechtering van het oplossend vermogen bij de verdere verwerking vermeden. Bij de toepassing van een reeks dioden of een diodemozaxk komt het weergeef- oppervlak overeen met het oppervlak van de detectorreeks resp. het detectormozaxk.

25 Bij toepassing van een Si-diode-opstelling is het zinvol, wanneer de Si-diode-opstelling ofwel een aan de weergeef-inrichting congruente vorm heeft of bij vergrotende of verkleinende afbeelding overeenkomstig de bepaalde vergrotings-resp. verkleiningsfactor is uitgevoerd. De elementen van de 30 Si-detectie-inrichting leveren signalen die afhangen van de lichtdichtheid van de bijbehorende lichtemitterende diodenelementen. De signalen worden elektronisch met tafereelposi-tiebepalingen verder verwerkt of worden in de juiste stand weergegeven in het waarnemingsstation.

35 Een principiële vraag is of, en eventueel op welke wijze het beeld rechtop gezet moet worden. Bij een meet- of informatie-overdracht zonder rechtstellen van het beeld wordt de natuurlijke stralingskarakteristiek van licht^^^^^^^^^^^^^ dioden in het ontvangstvlak benut. Daarbij is het gunstig, wanneer de plaatselijke positionering van de dioden in het ontvangervlak onkritisch is, omdat het gehele vlak wordt belicht en -bij aan de zend- en ontvangstzijde bij elkaar 5 behorende kanalen- elke ontvanger de bij hem behorende sig-naalfrequentieband ontvangt en verder verwerkt. Wanneer daarentegen het beeld rechtop gezet moet worden, is het gunstig, wanneer tussen het zend- en ontvangstkanaal een optische ofwel in het waarnemingsstation een elektronische inrichting 10 voor het rechtop zetten van het beeld is aangebracht. In het eerste geval geschiedt het rechtop zetten van het beeld doel-matigerwijze met behulp van een gelijkgericht, echter met een gewijzigde rotatiesnelheid roterend Dove- of Pentaprisma. Wanneer het prisma ten opzichte van de sensorkop met de halve 15 snelheid roteert, krijgt men op de weergeef inrichting op elk moment een stilstaand beeld van het afgezochte tafereel, dat met geschikte optica naar het waarnemingsstation overgebracht moet worden.

Volgens een speciaal kenmerk behoort verder bij elk 20 informatie- of meetzendkanaal voor het rechtop zetten van het beeld een bepaald paar lichtemitterende ontvangstdioden. Door eenexacte optische afbeelding wordt daarbij overspraak tussen de afzonderlijke kanalen vermeden. Om deze exacte afbeelding te waarborgen, zijn bij een reeks van n informatie op meet-25 zendkanalen op doelmatige wijze ten minste drie kanalen voor referentiesignalen met verschillend gedefinieerde kodefrequen-ties beschikbaar, die aan de ontvangstzijde slechts tegenover op deze referentiesignalen reagerende ontvangstkanalen liggen. Met deze referentiesignalen kan bijvoorbeeld een regelsignaal 30 voor de snelheidsregeling van het voor het rechtop zetten van het beeld zorgende prisma worden afgeleid. Wanneer de nauwkeurigheid van de regeling dit noodzakelijk maakt, kunnen de ontvangstkanalen voor de referentiesignalen uitgevoerd zijn als kwadrantenontvangers.

35 Behalve van de kanalen is de uitvoering van het waarnemingsstation van bijzonder belang. Zo kan het door het weergeefobjectief opgewekte reëele beeld door middel van een occulair, een aan de TV-kamera aangesloten - 5 - een Si-diodenreeks met geschikt verder verwerkte elektrische signalen zichtbaar zijn.

In het geval van het elektronisch rechtop zetten van het beeld is het in de TV-kamera roterende beeld met 5 behulp van Synchros bepaalbaar. Bij de gebruikbare regelvormige beeldweergave roteren de lijnen op de monitorbuizen met de snelheid van de optische sensor. Het geometrische oplossende vermogen hiervan is ten opzichte van die van de TV-kamera en de afbeeldingsoptiek onevenredig groot. In dit verband 10 kan het doelmatig zijn om de TV-kamera in de gebieden die geen delen van de mozaïkvlakken afbeelden, ofwel door een mechanisch masker te maskeren of elektronisch donker te maken.

Volgens een ander kenmerk van de uitvinding is een enkel lichtemitterend diode-element van de weergeefinrichting aange-15 bracht in het draaipunt van de langs- en rotatie-as waarbij ¢.

de intensiteit moduleerbaar is met het video-signaal en de synchronisatie-impulsen, terwijl het gemoduleerde lichtpunt-signaal op één enkel, het signaal en de impulsen herstellend en deze te samen met de sensor hoekstand voor de beeldweer-20 gave benuttende afzonderlijke Si-detector afbeeldt.Hierbij kan om deze laatste een ringvormige Si-diode zijn aangebracht, die via een parallel aan de zendkanaalzijde van het diode-element aangebracht diode-eenheid en de weergeefoptiek tact-impulsen van een tactgenerator ontvangt en naar de monitor-25 buis doorleidt die zelf weer via een stuureenheid elektrisch met de Synchro is verbonden.

Opdat het zichtveld van het objectief beter wordt benut, hebben de diode*·elementen een onderlinge afstand van telkens één elementbreedte, waarbij het middelste element met • 30 zijn ene kant tegen de langs- en rotatie-as aanligt, terwijl het middelste van de n cirkels aan de ontvanger zijde een cir-kelvlak met een diameter heeft die overeenkomt met de dubbele streepbreedte van de andere cirkels.

Bij een meerkanaals- informatieoverdracht zijn de 35 scheidingsmiddelen van aanzienlijk belang. Op doelmatige wijze worden hierbij de signalen van de n meetvoelers volgens de werkwijze van de spektraalselectie of de draagfrequentie- of pulscodemodulatie in verschillende spektraal- resp. frequen- tiegebieden in overeenkomstig veel transformatiebouwstenen getransformeerd, waarbij de afzonderlijke diode-.e lemen ten van de weergeef inrichting telkens alle Si-eleraenten van de beeldopneeminrichting bestralen, en na de afzonderlijke Si-5 elementen filters of demoludatoren zijn geschakeld die uit de aangeboden meetgegevens voor aan de filters of demoludatoren aangesloten meetkanalen relevante meetwaarden voor de verdere verwerking selecteren.

Wat betreft de bij de opto-elektronische omzetting 10 toegepaste elektronica is het gunstig, wanneer de door de detectorreeks intensiteitsafhankelijk omgezette elektrische signalen die door een aan elk detec tore lemen t toegevoegde voorversterker en naversterker tot een verder verwerkbare amplitude worden gebracht dienen voor de helderheidsmodu-15 latie van de congruent of overeenkomstig aan de detector-, reeks uitgevoerde diodenreeks, waarbij deze laatste in het beeldvlak van het weergeef objectief een reëel beeld van het opgenomen tafereel vormt. Bovendien kan het gunstig zijn dat de parallel achter de voorversterkers heersende n signa-20 len van de n elementen van de detectorreeks door een via een tactgenerator gestuurde elektronische multiplexer in een voor de helderheidsmodulatie van de elektronenstraal van een ka-thodenstraalbuis dienend serieel videosignaal worden omgezet. Dit laatste wordt dan te samen met geschikte regel- en beeld-25 synchronisatie-impulsen gebruikt voor beeldweergave op de TV-monitor van het waarnemingsstation.

Uit konstructief oogpunt is het hierbij gunstig, wanneer de als huis dienende holle buis van de sensorkop in zijn middengedeelte dunner is uitgevoerd, waarbij de buishelft 30 met de grootste diameter aan het einde is afgesloten en een schuin ten opzichte van de as verlopend deel met een ingelaten venster omvat, terwijl de buishelft met de kleine diameter de lagering van de sensorkop in de in hoofdzaak komvormig uitgevoerde sensordrager dient en een bodem met een centrale 35 uitsparing evenals een aan deze uitsparing aangepast buisdeel omvat, welke tegenover een verdere uitsparing en een verder buisdeel in het bodemdeel van de sensordrager liggen. Ook kan het gunstig zijn wanneer de detectorreeks en -mozaïk in een vacuumvat zijn gemonteerd, waarin de koelstift inrichting uitsteekt.

Hierna worden enige uitvoeringsvoorbeelden van de uitvinding aan de hand van een tekening nader verduidelijkt, waarbij in de verschillende figuren overeenkomstige delen 5 dezelfde verwijzingscijfers hebben.

Fig. 1 toont schematisch een roterende optronische sensor met een stationaire verwerkingseenheid en een verwijderd waarnemingsstation.

Fig. 2 toont een schematische opstelling van een 10 optische (a), elektronische (b) en elektro-optische (c) beeldverwerking bij optronische systemen met detectorreeksen en mechanische aftastsysternen.

Fig. 3 toont schematisch de mogelijke combinatie van beeldweergeefinrichtingen en beeldopneeminrichtingen bij 15 het gebruik van een inrichting voor het rechtop zetten van het beeld in de optische stralengang tussen de beide inrichtingen.

Fig. 4 toont een schematische combinatie van beeldweergeef inrichtingen met beeldopneeminrichtingen zonder toe-20 passing van een optisch systeem voor het rechtop zetten van het beeld, waarbij het rechtop zetten van het beeld geschiedt door een elektronische beeldraaiing bij de monitor; als beeld-weergaafsysteem wordt een mozaïkinrichting van afzonderlijke Si-elementen (a) of een TV-kamera (b) gebruikt.

25 Fig. 5 is een schematische voorstelling van een beeldinformatie-overdrachtsysteem met een roterende optronische sensor, welke volgens een elektronische multiplexmethode voor videosignaalopwekking werkt, waarbij de optische infor-matie-overdracht serieel via een afzonderlijk lichtemitterend • 30 diode-element geschiedt, dat in de rotatie-as is aangebracht en waarbij op de stationaire andere zijde een Si-ontvangstdi-ode de gemoduleerde lichtstraal weer in elektrische signalen omzet.

Fig. 6 toont een werkwijze voor informatieoverdracht 35 tussen een roterend en een staand deel, zonder toepassing van een beeldoprichting, waarbij aan de zenderzijde een met meet-waardegevers verbonden lichtemitterende diodenreeks van de rotatie-as naar één zijde is uitgebreid en aan de ontvanger- - 8 - zijde de Si-ontvangers als concentrische cirkels zijn uitgevoerd .

Fig. 7 toont een inrichting volgens fig. 6, waarbij de afzonderlijke elementen van de rij lichtemitterende 5 dioden een onderlinge afstand van een elementbreedte hebben.

Fig. 8 toont een mogelijkheid van de meetwaarde-overdracht van verscheidene meetplaatsen zonder beeldopricht-systeem, onder toepassing van de natuurlijke stralingskarak-teristiek van lichtemitterende dioden en onder toepassing 10 van bekende selectiemiddelen voor het scheiden van de verschillende meetwaardesignalen aan de ontvangzijde.

Fig. 9 toont een mogelijkheid voor de meetwaarde-overdracht van een groot aantal verschillende meetwaarden door mozaïkinrichtingen aan de zend- en ontvangstzijde, en 15 een kollimator- en afbeeldingsobjectief en een roterend beeldoprichtsysteem, dat door referentiekanalen gecontrol-leerd en gestuurd wordt.

In de schematische voorstelling van fig. 1 is de roterende sensorkop 1 draaibaar in de vaste sensordrager 2 20 gelagerd. De sensorkop wordt door de motor 3 aangedreven en zijn momentane hoekstand wordt door synchros 4 vastgesteld resp. voor verwerking doorgegeven. De elektrische energie voor de roterende elektronische sensorgroepen wordt toegevoerd via een klein aantal sleepringen 5. De straling van 25 het tafereel 6 treedt door het venster 7 in de sensorruimte binnen en wordt via de om de horizontale as 8 draaibaar gelagerde zwenkspiegel 9 en het IR-objectief 10 op de optro-nische sensor 11 gefocuseerd, welke in het vacuumgat 12 is gemonteerd en door de koelstift van de koeler 13 tot een • 30 lage bedrijfstemperatuur wordt afgekoeld. De door de elem-ten van de optronische sensor ll geleverde signalen worden in de signaalverwerkingselektronica 14 voorbewerkt en op later nog te beschrijven wijze toegepast voor de intensi-teitsmodulatie van de lichtemitterende diode van de weer-35 geef inrichting 15. De door deze laatste uitgestraalde zichtbare straling wordt door het kollimatorobjectief 16 in een evenwijdige straling omgezet en door het beeldoprichtprisma 17 - dat bijvoorbeeld een Dove- of een Pentaprisn^^^^^^^^^^^g^ geleid, dat op in de tekening niet nader weergegeven wijze aangedreven,, met de halve snelheid van de sensorkop 1 om de langs- en rotatie-as 18 in dezelfde richting als de sensorkop roteert. Deze aandrijfeenheid kan op doelmatige wijze 5 een 2:1 vertragingsdrijfwerk tussen de sensordrager 2 en het beeldoprichtsysteem 17 zijn, waardoor een gedwongen synchronisatie tussen de sensorkop en het beeldoprichtsysteem wordt bereikt. De door de kollimatie met het objectief 16 evenwijdig uit het beeldoprichtsysteem tredende straling 10 treedt door de opening 18' naar buiten en wordt door het weergeefobjectief 19 op het brandvlak van de beeldopneem-inrichting gefocuseerd, welke de gemoduleerde lichtstraling en elektrische signalen omzet, die zelf weer in de beeldver-werkingselektronica 21 wordt voorbewerkt en in de regel aan . 15 een stationair waarnemingsstation 22 worden toegevoerd, waar informatie-aanpassingselektronica 22' de informatie zo verwerkt, dat deze op de monitor 23 kan worden weergegeven en tegelijkertijd voor een automatische verwerking in een computer kan worden gebruikt.

20 Fig. 2 toont schematisch de verschillende mogelijk heden van de omzetting van beeldinformatie van een infrarood-tafereel in een tafereelbeeld in een zichtbaar spektraal gebied, bij toepassing van een detectorreeksinrichting met een mechanische aftasting van het tafereel. In het onderhavige 25 geval bestaat deze uit de gehele sensorkop 1 te samen met de zwenkspiegel 9.

In fig. 2a is de zogenoemde optronische multiplex-werkwijze weergegeven. De door het IR-objectief 10 binnenkomende straling 6 wordt op de afzonderlijke elementen van de 30 optronische sensor 11 in het brandvlak daarvan gefocuseerd, in intensiteitsafhankelijke elektrische signalen omgezet, in aan elk detectorelement toegevoegde voor- en naversterkers 24 resp. 25 op een verder verwerkbare amplitude gebracht en voor de helderheidsmodulatie van de bijbehorende lichtemitte-35 rende diode van de weergeefinrichting 15 die congruent of dergelijke aan de detectorreeks is uitgevoerd, benut. De weergeefinrichting 15 vormt door het weergeefobjectief 19 . - in het beeldvlak 26 daarvan - een reëel beeld^^^^^^^^^^^^^ de detectorreeks opgenomen tafereelgedeelte, dat via het occuiair 27 bekeken kan worden.

Bij de uit de warmtebeeldtechniek bekende werkwijze van het elektronisch multiplexen zoals getoond in fig.

5 2b, worden de achter de voorversterker 24 parallel aanwezige n signalen van de n elementen van de detectorreeks door de elektronische multiplexer 28, die gestuurd wordt door de tact-generator 29, in een serieel videosignaal omgezet, dat gebruikt wordt voor de helderheidsmodulatie van de elektronen-10 straal van de kathodenstraalbuis van de monitor 23, waarbij door de tactgenerator impulsen voor de verticale afbuiging van de straler worden geleverd, terwijl de niet weergegeven horizontale afbuiging door de hoekinformatie van de synchro 4 wordt gestuurd.

15 Bij de in fig. 2c weergegeven elektro-optische multiplexing wordt het occuiair 27 door de TV-karaera van de beeldopneeminrichting 20 vervangen, welke het beeld van de lichtemitterende dioden opneemt en weergeeft op de kathode-straalbuis van de monitor 23. In het onderhavige geval kan 20 de TV-kamera zelf vervangen worden door een Si-diode-inrich-ting, die congruent of overeenkomstig met de lichtemitterende diodereeks is uitgevoerd en overeenkomstige elektrische signalen levert, die verder worden verwerkt. Dit is volgens fig. 1 mogelijk, omdat tussen de uit de lichtemitterende di-25 oden bestaande weergeef inrichting 15 en het weergeefobjectief 19 het in fig. 2c niet afzonderlijk weergegeven beeldopricht-systeem 17 ligt.

Fig. 3 geeft de schematische voorstelling van de mogelijke combinatie van de beeldweergeefinrichtingen 15 • 30 en de beeldopneeminrichtingen 20 bij toepassing van een beeld-oprichtsysteem en een congruente uitvoering van öe optronische sensor 11 en de beeldweergeef inrichting 15. Als uitvoerings-voorbeelden zijn reeks- en mozaïkstelsels van afzonderlijke elementen gekozen (fig. 3a en b) . Echter kunnen ook andere 35 vormen worden gekozen, wanneer de stelselsin mathematische zin congruent of overeenkomstig zijn. In fig. 3c is een lichtemitterend diodemozaïk gecombineerd met een TV-kamera als beeldopneemeenheid, waarbij de TV-kamera in de gebieden - 11 - die geen delen van het mozaïkvlak afbeelden, ofwel door een mechanisch masker is gemaskeerd of langs elektronische weg donker wordt gestuurd. In plaats van het mozaïk kan in fig.

3c ook elke andere vorm worden gekozen, wanneer een overeen-5 komstige maskering wordt toegepast.

In fig. 4 is een combinatie van een roterende beeldweergeefinrichting 15 en een vaste beeldopneeminrichting 20 gekozen, waarbij daartussen geen beeldoprichtsysteem is geschakeld. Daardoor roteert het beeld van de lichtemitterende 10 diodereeks 15 over het vierkant uitgevoerde beeldveld van de beeldopneeminrichting. Het oprichten van het beeld geschiedt elektronisch bij de niet weergegeven monitor onder toepassing van de door de synchro 4 in fig. 1 geleverde azimuthhoekstand van de optronische sensor en daardoor van de detectorreeks.

15 In fig. 4a is als beeldopneeminrichting 20 een Si-diodemozaïk » gebruikt, waarvan de afzonderlijke elementen -zoals deze in de rechter bovenhoek zijn aangegeven- aanzienlijk kleiner zijn, dan de afbeelding van de afzonderlijke lichtemitterende diode-elementen, zodat geen verslechtering van het oplossend vermo-20 gen bij de verdere verwerking te verwachten is. Er is echter een tamelijk omvangrijke elektronica nodig om de afzonderlijke punten na de hoekcorrectie op de juiste plaats, dat wil zeggen rechtop aan de waarnemer aan te bieden. Eenvoudiger is de situatie bij toepassing van een TV-kamerabuis met een cir-25 keivormige fotokathode zoals getoond in fig. 4b, omdat in dit geval het beeld als bij een radar-PPI kan worden opgewekt waarbij op een cirkelvormig beeldscherm een van het midden van het beeld naar buiten wijzende straal als een wijzer rondloopt.

In fig. 5 is schematisch de beeldinformatie-over-30 dracht tussen de roterende optronische sensor II met elektronische multiplexing volgens fig. 2b weergegeven, waarbij door de multiplexer 23 de parallel achter de voorversterkers 24 aanwezige signalen in een serieel videosignaal worden omgezet, en dit videosignaal door een op de langs- en rotatie-as 18 35 aangebracht lichtemitterend diode- element en het weergeefob-jectief 19 op een Si-diode van de beeldopneeminrichting 20 wordt overgebracht, welke de gemoduleerde lichtstraling weer in een videosignaal omzetten. Om deze ontvanger 20 is een Si-ringdiode 30 in hetzelfde huis aangebracht, die via de — 12 “ i^ppps^^^ diode-eenheid 31 en de weergeefoptiek 19 de omgezette tact-impulsen van de tactgenerator 29 ontvangt en voor het verkrijgen van de afbuigspanning naar de monitorbuis 23 doorleidt. Eveneens voor de afbuiging van de monitorbuis levert 5 de synchro 4 via de "blackbox” 32 de momentane hoekstand van de roterende optronische sensor 1. Onder blackbox verstaat men daarbij een stuureenheid met twee in- en twee uitgangen.

De bovenbeschreven werkwijzen voor optronische 10 beeldinformatie-overdracht kunnen volgens fig. 5 ook voor de overdracht van andere informatie worden gebruikt. In fig.

6 zijn in het roterende deel bijvoorbeeld vier meetvoelers 33 aangebracht/ die vier verschillende meetwaarden in elektrische signalen omzetten en aan dezelfde vier lichtemitterende 15 dioden van de diodenreeks 15 toevoeren. De optische signaaloverdracht geschiedt weer door afbeelding via de weergeefoptiek 19 aan de stationaire zijde, waarop een Si-ontvangst-inrichting bestaande uit vier concentrische cirkels is aangebracht, die door de cirkelvorm in elke hoekstand het ro-20 terende deel van de signalen van de bijbehorende lichtemitterende dioden ontvangen. In afwijking van hetgeen tot nu toe is beschreven moet de reeks, beginnend vanaf het midden, slechts naar één zijde zijn gericht om verwarring te vermijden. Dit heeft het nadeel, dat het beeldveld van de optiek 25 niet optimaal wordt benut. Dit nadeel wordt verholpen, wanneer volgens fig. 7 de n lichtemitterende diode-elementen van de reeks telkens een onderlinge afstand van één element-breedte hebben, waarbij het middelste element met zijn ene kant tegen de rotatie-as aanligt en aan de ontvangstzijde 30 zeven concentrische cirkels zijn aangebracht, waarvan de middelste een cirkelvlak met twee. maal de breedte van de streep van de andere cirkels als diameter heeft. Met deze opstelling is weer aan elk lichtemitterend diode-element een overeenkomstig Si-cirkelringelement toegevoegd.

35 Bij de signaal-overdracht volgens fig. 8 worden de signalen Si=f(df-L) van de n meetvoelers 33 in de trans-formatie-élektronica 34 volgens de bekende werkwijzen van de draagfrequentiemodulatie, pulscodemodulatie &nz.

schillende frequentiegebieden getransformeerd en door de lichtemitterende dioden in een breed hoekgebied in de buis 37, 37' (fig. 1) uitgestraald, waarbij elk lichtemitterend diode-element alle Si-ontvangers 20 bestraalt. De filters 5 resp. demodulatoren 35 selecteren uit de aangeboden meetgegevens de voor het betreffende meetkanaal 36 relevante meetwaarden voor de verdere verwerking. Een lokale combinatie van zender en ontvanger is niet noodzakelijk, omdat de combinatie aan de ontvangstzijde geschiedt door de filters resp. 10 demodulatoren 35.

Wanneer tussen een roterend en een vast systeem veel verschillende informaties tegelijkertijd overgebracht moeten worden, zonder dat storingen door over spraak optreden, wordt volgens fig. 9 weer een zelfde opstelling als fig. 3b 15 met een mozaïkstelsel aan zowel de zend- als de ontvangst-zijde toegepast, waarbij de afzonderlijke elementen aan de zendzijde op niet weergegeven wijze volgens fig. 6 door de meetvoelers 33 via de transformatie-elektronica 34 worden gevoed en aan de ontvangstzijde filters 35 en het meetkanaal 20 36 aangesloten zijn aan de ontvangstelementen. Door de optische afbeelding door middel van het kollimatorobjectief 16 en het afbeeldingsobjectief 19 wordt een hoge overspraak-demping tussen de kanalen bereikt. Om de synchrone meeloop van het beeldoprichtsysteem te controlleren en te sturen en 25 een informatie-overdracht over foutieve kanalen te vermijden, worden twee tot drie kanalen niet toegepast voor de signaaloverdracht, maar worden aan de zendzijde gevoed met referen-tiesignalen die aan de ontvangstzijde worden verwerkt en gebruikt worden voor de snelheidsregeling van het beeldop-• 30 richtsysteem. Een raogelijke configuratie vormen de in fig. 9 zwart getekende referentiekanalen 38. Bij het gebruik van de overdrachtsinrichting volgens fig. 9 is het niet noodzakelijk om de in fig. 8 weergegeven scheidingswerkwijze toe te passen, omdat de ruimtelijke scheiding een probleemloze 35 scheiding waarborgt.

Claims (23)

1. Peilsysteem, dat met een in een vaste sensor-drager gelagerde, door een motor aangedreven sensorkop het van belang zijnde tafereel mechanisch aftast en met behulp van centraal aangebrachte, meedraaiende meetvoelers en weer- 5 geefinrichtingen via een in de sensordrager ingelaten weer-geefobjectief bij een stationair waarnemingsstation zichtbaar maakt, met het kenmerk, dat de meetvoelër uit ten minste één zich in de als holle buis uitgevoerde langs-en rotatie-aslijn (18) uitstrekkend meet- of informatiezend- 10 kanaal (8,9,10,11,15,16) met een bepaalde vorm van de over-drachtsfreguentie bestaat, waar tegenover aan de ontvangst-zijde coaxiaal een het over te brengen signaal ontvangend en naar keuze selecterend kanaal (19 tot 21) ligt.

2. Peilsysteem volgens conclusie l,met het 15. e n m e r k, dat het meet- of informatiezendkanaal (8,9,10, 11,15,16) in hoofdzaak en in volgorde uit een in de sensorkop (1) op een loodrecht op de aslijn (18) aangebrachte as (8) gelagerde zwenkspiegel (9), een objectief (10), een in het brandvlak van het objectief aangebrachte optronische 20 sensor (11), een weergeefinrichting (15) en een kollimator-objectief (16) bestaat.

3. Peilsysteem volgens conclusie 1 en 2, m e t het kenmerk, dat het meet- of informatiezendkanaal (8,9,10,11,15,16) uit een gasanalysetoestel, een geluids- 25 trillings-, een elektromagnetisch zend-, een radartoestel of een combinatie van deze toestellen bestaat.

4. Peilsysteem volgens één van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de optronische sensor (11) uit een in het brandvlak van het objectief (10) aan- 30 gebrachte TV-kamera, een detectorreeks, een detectormozaïk of een combinatie van TV-kamera en detectormozaïk bestaat en de weergeef inrichting (15) in volgorde uit een kleine TV-monitor, een lichtemitterende diodenreeks, een lichtemitterend dioden-mozaïk of een combinatie van monitor en diodenmozaïk bestaat.

5. Peilsysteem volgens conclusie 4,met het kenmerk, dat het weergeef oppervlak van de TV-monitor, diodenreeks en diodenmozaïk wat betreft de grootte overeenko- men met de fotokathode van de TV-kamera resp. de detector-reeks, resp. de detectormozaik.

6. Peilsysteem volgens éën van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het ontvangstka-5 naai een ofwel uit een TV-kamerabuis met een cirkelvormige fotokathode of uit een Si-diodestelsel met ten opzichte van de afbeelding van de afzonderlijke elementen belangrijk kleinere elementen bestaande beeldopneeminrichting (20) bestaat.

7. Peilsysteem volgens conclusie 6,methet kenmerk, dat het Si-diodestelsel ofwel met de weergeef-inrichting (15) een congruente vorm heeft of bij een vergrotende of verkleinende afbeelding overeenkomstig de bepaalde vergrotings- resp. de verkleiningsfactor is. , 15 8. Peilsysteem volgens één van de voorgaande' con clusies, met het kenmerk, dat tussen het zenden ontvangstkanaal een optische of in het waarnemingsstation (22) een elektronische beeldoprichtinrichting is aangebracht.

9. Peilsysteem volgens conclusie 8,met het 20 kenmerk, dat de optische beeldoprichting geschiedt met behulp van een in dezelfde zin, echter met andere rotatie-snelheid roterend Dove- of Pentaprisma (17).

10. Peilsysteem volgens één van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat aan elk informatie- 25 of meetzendkanaal (8,9,10,11,15,16) via de beeldoprichting (17) een bepaald paar lichtemitterende ontvangstdioden behoort.

11. Peilsysteem volgens één van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat bij een reeks n 30 informatie- of meetzendkanalen (8,9,10,11,15,16) twee en bij een reeks van n x m informatie- of meetzendkanalen ten minste drie kanalen (38) voor referentiesignalen met verschillend gedefinieerde codefrequentie beschikbaar zijn, waar tegenover aan de ontvangstzijde slechts op deze refe-35 rentiesignalen aansprekende ontvangstkanalen liggen (fig. 9).

12. Peilsysteem volgens conclusie 11, met het kenmerk, dat de ontvangstkanalen voor de referentiesignalen als kwadrantenontvangers zijn uitgevoerd. 8 1 05 7 8 2 SBB®

13. Peilsysteem volgens één van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het door het weergevormde geefobjectief (19) reëele beeld via een occulair (27), een met de TV-kamera (20) verbonden monitorbuis (23) of een

5 Si-diodestelsel met geschikt verder verwerkbare elektrische signalen waarneembaar is.

14. Peilsysteem volgens conclusie 13, m e t het kenmerk, dat in het geval van èen elektronische beeld-oprichting het in de TV-kamera roterende beeld met behulp 10 van Synchros bepaalbaar is.

15. Peilsysteem volgens één van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de TV-kamera in de gebieden die geen delen van het mozaïkoppervlak afbeelden ofwel door een mechanisch masker gemaskeerd of elektro- 15 nisch donker wordt gestuurd.

16. Peilsysteem volgens één van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat één enkel licht-emitterend diode-element (15') van de weergeefinrichting (15) in het draaipunt van de langs- en rotatie-aslijn (18) 20 intensiteitsmoduleerbaar met het serieële videosignaal en de synchronisatie-impuls is aangebracht en zijn gemoduleerd lichtpuntsignaal op één enkele, het signaal en de impulsen herstellende en deze te samen met de hoekstand van de sensor voor de beeldvorming benuttende afzonderlijke Si-detector 25 afbeeldt (fig. 5).

17. Peilsysteem volgens conclusie 13,met het kenmerk, dat om de afzonderlijke Si-detector van de beeldopneeminrichting (20) een Si-ringdiode (30) is aangebracht, die via een parallel aan het diode-element (15') aan 30 de zendkanaalzijde aangebrachte diodeneenheid (31) en de weergeefoptiek (19) tactimpulsen van een tactgenerator (29) ontvangt en doorgeeft aan de monitorbuis (23), die zelf weer via een stuureenheid (32) elektrisch met de Synchro (4) is verbonden (fig. 5).

18. Peilsysteem volgens één van de voorgaande con clusies, met het kenmerk, dat de diode-elementen (15') van de reeks (15) een onderlinge afstand van telkens . een elementbreedte hebben en het middelste element met zijn 8 1 05 7 8 2 - 17 - ► ene kant tegen de langs- en rotatie-aslijn (18) aanligt, terwijl de middelste van de n cirkels aan de ontvangstzijde een cirkeloppervlak met een diameter die het dubbele is van de streepbreedte van de andere cirkels omvat (fig. 7).

19. Peilsysteem volgens één van de voorgaande con- : clusies, met het kenmerk, dat de signalen van de n meetvoelers (33) in overeenkomstig veel transformatiebouw-stenen (34) volgens de werkwijze van de spektraalselektie of de draagfreguentie- of pulscodemodulatie in verschillende 10 spektraal-resp. frequentiegebieden worden getransformeerd, de afzonderlijke diode-elementen van de weergeefinrichting (15) telkens alle Si-elementen van de beeldopneeminrichting (20) bestralen, en met de afzonderlijke Si-elementen filters of demodulatoren (35) zijn gekoppeld, die uit de aan-15 geboden meetgegevens voor aan de filters of demodulatoren worden aangesloten meetkanalen (36) relevante meetwaarden selecteren voor de verdere verwerking (fig. 8).

20. Peilsysteem volgens één van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de intensiteits- 20 afhankelijk van de detecorreeks (11) omgezette elektrische signalen via bij elk detectorelement behorende voorverster-kers (24) en naversterkers (25) op een verder verwerkbare amplitude worden gebracht en dienen voor de helderheidsmodu-latie van de congruent of overeenkomstig met de diodenreeks 25 (15) uitgevoerde detectorreeks, waarbij de diodenreeks (15) in het beeldvlak (26) van het weergeefobjectief (19) een een reëel beeld van het opgenomen tafereel (6) opwekkend is aangebracht (fig. 2a).

21. Peilsysteem volgens één van de voorgaande con-30 clusies, met het kenmerk, dat de parallel achter de voorversterkers (24) aanwezige n signalen van de n elementen van de detectorreeks (11) door een via een tactgenerator (29) gestuurde elektronische multiplexer (28) in een voor de helderheidsmodulatie van de elektronenstraal van een kathode-35 straalbuis (23) dienend serieel videosignaal worden omgezet (fig. 2b).

22. Peilsysteem volgens één van de voorgaande con-;vclusies, met het kenmerk, dat de als huis dienen- * de holle buis van de sensorkop (1) in zijn middengebied dunner is u.itgevoerd, waarbij de buishelft met de grotere diameter aan het einde is afgesloten en een schuin ten opzichte van de aslijn (18) verlopen deel met ingelaten ven-5 ster (7) omvat, terwijl de buishelft met kleinere diameter dient voor de lagering van de sensorkop in de in hoofdzaak komvormig uitgevoerde sensordrager (2), en een bodem met een centrale uitsparing (18') omvat evenals een aan deze uitsparing aangepast buisdeel (37) waar tegenover in het 10 bodemdeel van de sensordrager een andere uitsparing (18'') en een ander buisdeel (37') liggen (fig. 1).

23. Peilsysteem volgens één van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de detectorreeks en -mozaïk in een vacuumvat (12) zijn gemonteerd, waarin de 15 koelstif van een koeler (13) uitsteekt (fig. 1). 81 05 7 8 2