Opublikowano: 15.11.1965 KI. 21a*, 48/63 MKP H 04 p UKD ^LiQ, :£i Twórca wynalazku: mgr inz. Janusz Brozyna Wlasciciel patentu: Warszawskie Zaklady Radiowe, Warszawa (Polska) / ,.-. owego j Wskaznik radarowy 2 Przedmiotem wynalazku jest wskaznik radarowy dajacy zobrazowanie sytuacji dla dowolnie nasta¬ wionych parametrów ruchu, niezaleznie od taktycz¬ nych parametrów aktualnego ruchu statku z rada¬ rem. 5 We wspólczesnych radarach morskich stosuje sie wskazniki dajace zobrazowanie we wspólrzednych biegunowych. Najczesciej polega to na prostym od¬ wzorowaniu odleglosci i azymutu obiektu w sto¬ sunku do punktu okreslajacego polozenie wlasnego 10 statku (radaru). W tym przypadku otrzymuje sie tzw. zobrazowanie relatywne, czyli odniesione do aktualnego (chwilowego) polozenia statku w sto¬ sunku do tych obiektów. Jego wlasnoscia geome¬ tryczna jest odjecie od wektora predkosci kazdego 15 z obiektów O (dla obiektów stalych jest on równy zeru) wektora predkosci wlasnego statku W. Jezeli wektor W dodawac w sposób ciagly do obrazu re¬ latywnego otrzymuje sie zobrazowanie rzeczywiste, 2o wyrózniajace natychmiast obiekty stale od rucho¬ mych i pokazujace rzeczywiste ruchy tych ostat¬ nich (z wlasnym statkiem wlacznie). Te dwa typy zobrazowan wyczerpuja to, co dzis stosuje sie w ra¬ darachmorskich. • 25 Z punktu widzenia zapobiegania zderzeniom stat¬ ków wazniejsze jest zobrazowanie relatywne gdyz problem kolizji jest problemem ruchów wzgled¬ nych. Zobrazowanie relatywne ma tu m. in. dwie powazne zalety, szybko ostrzega o niebezpieczen- 80 stwie zderzenia (echo porusza sie po prostej do- srodkowej, latwej do wyróznienia na ekranie) i po¬ zwala na latwe i szybkie wyznaczenie minimalnej odleglosci w jakiej mina sie statki jezeli ich kursy i predkosci pozostana nie zmienione. Nalezy dodac, ze obraz radarowy posiada dla nawigatora duza wartosc m. in. dlatego, ze daje syntetyczny, pogla¬ dowy obraz calej sytuacji oraz „pamieta" go przez czas wystarczajacy na dokonanie przez nawigatora ogólnej oceny sytuacji.W przypadku zaistnienia niebezpieczenstwa zde¬ rzenia z pewnym obiektem, nawigator oblicza, jak nalezy ze wzgledu na ten obiekt, zmienic kurs lub predkosc. Sytuacja komplikuje sie, gdy obiektów jest wiecej. Dokladne przeliczenie czy przy nowym kur¬ sie lub predkosci nie powstanie sytuacja kolizyjna ze wzgledu na inny obiekt jest zbyt czasochlonne, by moglo byc zawsze stosowane w praktyce.Zobrazowanie nowego typu wedlug wynalazku daje obraz relatywny na ekranie znanego wskaz¬ nika typu P ale odpowiadajacy nowej predkosci i zmienionemu kursowi statku wlasnego. Wartosc tych parametrów mozna ustawic dowolnie bez wzgledu na to jakim kursem i z jaka predkoscia porusza sie statek w czasie „rysowania" zobrazo¬ wania. W ten sposób nawigator moze natychmiast po oszacowaniu nowych wartosci kursu i predkosci uzyskac syntetyczne zobrazowanie nowej sytuacji jaka powstanie, zanim zostana wydane odpowiednie dyspozycje manewrowe, a wiec zanim ona zaistnie- 4903049030 3 4 je. Zobrazowanie takie nie tylko przyczynia sie do nie wydania dyspozycji kryjacych w sobie nowe niebezpieczenstwo, ale i znacznie ulatwia wypra¬ cowanie decyzji optymalnej przez ekstrapolacje metoda kolejnych przyblizen.Podany wyzej nowy typ zobrazowania uzyskuje- sie dodajac do zobrazowania relatywnego wektor aktualnej predkosci wlasnego statku, a nastepnie odejmujac projektowany wektor przyszlej predkosci statku.Na rysunku uwidoczniony jest schematycznie i blokowo wskaznik wedlug wynalazku i jego przy¬ kladowy uklad, przy czym fig 1 przedstawia geome¬ trie zobrazowania wedlug wynalazku, fig. 2 — sche¬ mat blokowy przykladowego ukladu i fig. 3 — schemat blokowy innego wykonania ukladu.Geometria zobrazowania wedlug wynalazku jest wyjasniona na fig 1, gdzie W — stanowi wektor aktualnej predkosci wlasnego statku, O — wektor predkosci rzeczywistej statku-obiektu, R — wektor predkosci wzglednej statku-obiektu, Wj — wektor nowej (projektowanej) predkosci wlasnego statku w tym ukladzie nowa predkosc wzgledna Ri obiek¬ tu okresla równanie lii ="r + w- wi'"" r '"""""" Wskaznik wedlug wynalazku realizuje wlasnie wyzej wymienione równanie. Jego schemat blokowy jest przedstawiony na fig. 2 w rozwiazaniu kon¬ strukcyjnym wykorzystujacym typowe rezolwery sinus/cosinus do rozlozenia na skladowe prostokat¬ ne zarówno wektora W, 'jak i Wj. Technicznie ope¬ racja powyzsza wymaga odpowiedniego sterowania punktu startu podstawy czasu, a tym samym i wszystkich innych punktów zapisujacych obraz.Poniewaz operacja okreslona równaniem jest w isto¬ cie rzeczy dwukrotnym powtórzeniem operacji da¬ jacej typowe przejscie z zobrazowania relatywnego na rzeczywiste, schemat przedstawiony na fig. 2 jest odpowiednim rozszerzeniem tego typowego róz_ wiazania technicznego. Umozliwia to stosowanie ty¬ powych i wypróbowanych podzespolów niezbednych do wykonania operacji okreslonej równaniem. Tym tez tlumaczy sie tu uzycie prostokatnego ukladu wspólrzednych z osia rzednych skierowanych zgod¬ nie z kierunkiem pólnocy rzeczywistej. Tak wiec cewka 15 sterujaca punkt startu podstawy czasu sklada sie z dwóch czesci z których jedna powoduje przesuw np. w kierunku góra-dól, a druga prawo- lewo. W zobrazowaniu rzeczywistym typu P sygna¬ ly sterujace te cewke sa proporcjonalne do sklado¬ wych ortogonalnych wektora W. W zobrazowaniu -typu wedlug wynalazku sa proporcjonalne do orto¬ gonalnych skladowych wektora AW = W - W2, co jest znamienna cecha proponowanego ukladu.Skladowe ortogonalne wektora W uzyskuje sie z zespolu 1, który jest rezolwerem rozkladajacym kat kursowy 9 statku otrzymany z zyrokompasu 2 na sin q i cos cp, oraz wymnazajacym te wartosci przez modul wektora predkosci wlasnej uzyskany z logu 3. Bloki 4 i 5 przeksztalcaja te informacje w sygnal odpowiednio silny do dalszych operacji (odejmowanie). Analogicznie sygnaly charaktery¬ zujace predkosc zadana Wj wytwarzaja bloki 6 i 7 sasiedniego kanalu. Blok 8 jest tu identyczny z blo¬ kiem rozkladajaco-mnozacym 1, blok 9 imitatorem danych o nowym kacie kursowym cp, a blok 10 imi¬ tatorem danych o module nowej predkosci Wx.Wprowadzenie tego kanalu imitujacego dane o pro¬ jektowanej predkosci Wx do wspólpracy ze wskaz¬ nikiem radarowym stanowi druga ceche znamienna zobrazowania wedlug wynalazku.Dalsze bloki 11 i 12 sa identycznymi ukladami róznicowymi, odejmujacymi skladowe ortogonalne wektorów W i W^ cierwszy np. skladowe wzdluz osi odcietych, a drugi na osi rzednych. Bloki 13 i 14 wypracowuja sygnaly pradowe, proporcjonalne do otrzymanych na wejsciu sygnalów róznicowych, a wystarczajace do wysterowania cewek 15 przesu¬ wajacych punkt startu podstawy czasu. _ .Zastosowane powyzej rezolwery mnozace sa ze¬ spolami klopotliwymi w konserwacji i obnizajacy¬ mi niezawodnosc urzadzenia. Na fig. 3 podany jest uklad, który wykonuje operacje okreslona równa¬ niem przy uzyciu tylko jednego rezolwera, dajacy zawsze zobrazowanie zorientowane ncwym (projek¬ towanym) kierunkiem kursowym ku górze.Na fig. 3 zespól 1 jest rezolwerem mnozacym o funkcjach analogicznych jak rezolwer 1 w ukla¬ dzie na fig. 2. Dane o module wektora aktualnej predkosci wlasnej uzyskuje sie z logu 3, ale w od¬ róznieniu od poprzedniego ukladu do rezolwera 1 nie wprowadza sie bezposrednio wartosci aktualne¬ go kata kursowego cp z zyrokompasu 2, lecz róznice kursu aktualnego i kursu nowego cp, (projektowa¬ nego): Acp = cp — (Pl Wartosc te uzyskuje sie z ukla¬ du róznicowego 23 po wprowadzeniu* danych z zy¬ rokompasu 2 i imitatora 25 nowego kata kursowe¬ go. Ten sam imitator 25 steruje serwomechanizm 26 powodujacy taki obrót lampy wskaznikowej 20 za pomoca kólek 22 i 21, ze u góry ekranu jest za¬ wsze projektowany nowy kierunek kursowy. Oby¬ dwa te rozwiazania (wprowadzanie Acp zamiast cp, oraz sterowanie lampa odpowiednio do argumen¬ tu cpj), stanowia znamienne cechy wskaznika we¬ dlug wynalazku.Z rezolwera 1 otrzymuje sie dwie skladowe wek¬ tora W: wzdluz osi równoleglej do nowego kierun¬ ku kursowego i wzdluz osi prostopadlej do tego kierunku co mozna odczytac z fig. 1 po odwróceniu jej tak, aby wektor Wj byl skierowany ku górze.Pierwsza z nich zostaje przeksztalcona w bloku 27 na sygnal od którego nalezy odjac sygnal proporcjo¬ nalny (w tej samej skali) do modulu wektora no¬ wej predkosci Wi. Ten ostatni otrzymuje sie z imi¬ tatora 28 zas uklad róznicowy stanowi blok 29. Sy¬ gnal pradowy wysterowujacy cewke przesuwajaca punkt startu podstawy czasu odpowiednio do war¬ tosci tej róznicy jest wytwarzany w bloku 30.Skladowa w kierunku trawersu zostaje prze¬ ksztalcona w bloku 31 w sygnal pradowy wystero¬ wujacy inne sekcje tej samej cewki przesuwajacej 10 15 20 25 30 35 40 45 50 5549030 punkt startu podstawy czasu. Sterowanie cewki przesuwajacej punkt startu podstawy czasu sygna¬ lami proporcjonalnymi do skladowych wektora na osiach ukladu wspólrzednych zorientowanego zgod¬ nie z nowym (projektowanym) kierunkiem kurso¬ wym a nie w ukladzie osi wspólrzednych zgodnych z kierunkiem pólnocy rzeczywistej stanowi dalsza znamienna ceche wskaznika wedlug wynalazku. PL