DE1773894A1

DE1773894A1 - Einrichtung zur Erzeugung einer einstellbaren Entfernungs-Messmarke,insbesondere in Radargeraeten

Info

Publication number: DE1773894A1
Application number: DE19681773894
Authority: DE
Inventors: Kurt Dipl-Ing Scheer
Original assignee: Fried Krupp AG
Current assignee: Fried Krupp AG
Priority date: 1968-07-23
Filing date: 1968-07-23
Publication date: 1972-04-20
Also published as: DE1773894C3; GB1259882A; US3646557A; DK121561B; ES369536A1; DE1773894B2

Description

PRIED.KRUPP GESELLSCHAFT MIT BESCHRÄNKTER HAFTUNG in Essen

Einrichtung zur Erzeugung einer einstellbaren Entfernungs-Meßmarke, insbesondere in Radargeräten.

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Erzeugung einer einstellbaren Entfernungs-Meßmarke in nach dem Rückstrahlverfahren arbeitenden Ortungsgeräten (Sonar- und Radargeräten), bei denen durch einen bei Aussenden des Sendeimpulses gestarteten Kurzzeitgeber, zur Erzeugung der Meßmarke ein Impuls auf eine Anzeigevorrichtung gegeben wird.

Bei den bekannten Geräten dieser Art werden zur Erzeugung der Meßmarken im Radargerät analog arbeitende Verzögerungsschaltungen benutzt. Diese Schaltungen haben den Nachteil beschränkter Genauigkeit infolge unvermeidbarer Toleranzen und des temperaturabhängigen Verhaltens elektrischer Bauelemente. Zwar läßt sich mit diesen Geräten die von den Behörden geforderte Genauigkeit von etwa Λ % erreichen; da man aber im Radargerät weitere feste Entfernungs-Meßmarken benutzt, werden in der Praxis immer störende Abweichungen zwischen der einstellbaren Meßmarke und den festen Marken beobachtet. Um diese Fehler möglichst klein zu halten, ist es üblich, den gesamten Darstellungsbereich des Radargerätes in dem analog arbeitenden Meßmarken-Zusatzgerät ebenso wie im Anzeigegerät des Radargerätes selbst nicht

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in einem einzigen Zuge zu überstreichen, sondern mit einer Bereichsumschaltung zu arbeiten. Dadurch lassen sich die Fehler zwar verringern, aber nicht beseitigen; sie werden auch weiterhin als störend empfunden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs gekennzeichneten Art zu schaffen, in welcher die Erzeugung der festen Meßmarke und der einstellbaren Meßmarke mit genau übereinstimmendem Maßstabe arbeitet, so P daß die beobachtungsstörenden Abweichungen zwischen diesen beiden Entfernungsanzeigen vermieden werden.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst worden, daß der Kurzzeitgeber aus einem Impulszähler besteht, dessen Eingang mit einem Taktimpulserzeuger verbunden ist, dessen Taktimpulse einen Abstand voneinander haben, der dem kleinsten einzustellenden Zeitintervall oder einem ganzzahligen Bruchteil davon entspricht, und der ferner mit einer Vorwahl verbunden ist, über die bei einem ein- w stellbaren, digital angezeigten Zählerstand der Impuls zur Erzeugung der Meßmarke gewonnen wird. Indem man die Impulse des Taktimpulserzeugers sowie den Impulszähler auch zur Ableitung der festen Entfernungs-Meßmarken benutzt, werden Abweichungen zwischen den festen und der einstellbaren Entfernungs-Meßmarken vermieden. Die absolute Genauigkeit der Entfernungsanzeige hängt nur noch von der Genauigkeit des Taktimpulserzeugers ab, der durch einen

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Quarz stabilisiert werden kann.

Man kann die Vorrichtung so ausbilden, daß der Taktimpulserzeuger und der Sender des Ortungsgerätes synchron von einem Steuergerät getastet werden. Eine andere Möglichkeit besteht darin, für die mit den Taktimpulsen des Taktimpulserzeugers synchrone Tastung des Senders einen Teiler vorzusehen, der bei jedem η-ten Taktimpuls die Tastung des Senders bewirkt. Man kann auf diesen Synchronismus aber auch verzichten, indem man einen Primären Taktimpulserzeuger vorsieht, der primäre Taktimpulse liefert, deren Abstand vielfach kleiner ist als der Abstand der zur Kurzzeitmessung dienenden Taktimpulse^. und die vom Steuergerät über eine Torschaltung auf einen Digitalteiler geschaltet werden, der die Taktimpulse liefert.

In der Zeichnung ist die Erfindung an Beispielen dargestellt. Es zeigt

Pig. 1 ein Blockschaltbild zur Erzeugung einer einstellbaren und mehrerer fester Entfernungs-Meßmarken auf der Anzeigevorrichtung eines nach dem Rückstrahlverfahren arbeitenden Ortungsgerätes, Fig. 2 eine abgewandelte Synchronisierschaltung *w4 Fig. 3 eine weitere Abwandlung der Synchronisierschaltung.

Eine einzige Antenne 1 diene zum Aussenden der Sendeimpulse wie zum Empfang der Rückstrahlimpulse. Zur Beobachtung

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der gesamten Umgebung läuft die Antenne 1 ständig um. Die empfangenen Rückstrahlimpulse werden in üblicher Weise zur Darstellung auf einer Anzeigevorrichtung, bei-

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spielsweise auf dem Schirm einer Kathodenstrahlröhre, mit zum Antennenumlauf synchroner Kreisablenkung und zur ImpulsausSendung synchroner Radialablenkung des Kathodenstrahles in der sogenannten PPI-Darsteilung angezeigt.

Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 werden von einem Steuergerät 3 in üblicher Weise Tastimpulse zur Tastung eines Senders 4 erzeugt, die über eine Leitung 5 auch auf eine Taststufe 6 wirken. Letztere tastet einen Taktimpulserzeuger 7 zur Erzeugung von Taktimpulsen Ur₇. Der Abstand dieser Taktimpulse Un entspricht zeitlich der kleinsten Einheit der zu messenden Entfernung von beispielsweise 0,1 Seemeilen (sm) oder 0,1 km.

Durch Auszählen der Taktimpulse Ur₇ in einem voreinstellbaren Impulszähler 8 kann für jede beliebige Entfernung, in Schritten, die der genannten kleinsten Einheit der zu messenden Entfernung entsprechen, zur Erzeugung der Meßmarke ein Impuls gewonnen werden. Diese Entfernungs-Meßmarke wird mit jeder Sendeperiode erneut erzeugt, so daß im Verlaufe eines oder mehrerer Umläufe des Kathodenstrahles auf dem Schirm 2 ein Entfernungsring E entsprechend der Voreinstellung des Impulszählers 8 geschrieben wird. Diese Voreinstellung erfolgt digital

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mit Hilfe einer Vorwahl 9· Wird beispielsweise zwischen 20,0 und 40,0 sm am Schirm der Kathodenstrahlröhre ein Objekt Z ausgemacht, dessen Entfernung durch Setzen eines Entfernungsringes E genauer ermittelt werden soll, so wird die Vorwahl 9 solange verstellt, bis der dadurch erzeugte Entfernuifsring E durch den Leuchtpunkt des Objektes Z hindurchgeht. Die eingestellte Entfernung wird digital an einem mit der # Vorwahl 9 gekoppelten Anzeigegerät 10 dargestellt. Über ein UND-Gatter 11 wird ein Impuls zur Hellsteuerung der Kathodenstrahlröhre und somit zur Erzeugung der Meßmarke auf dem Schirm 2 abgegeben.

Der Taktimpulserzeuger 7 wird ferner zur Erzeugung fester Entfernungs-Meßmarken, beispielsweise für Entfernungen von 20,0, 40,0 und 60,0 sm im 60-Meilen-Bereich, verwendet. So ist sichergestellt, daß die Maßstäbe für die festen und für die einstellbaren Entfernungs-Meßmarken, die Entfernungsringe E,übereinstimmen.

Die Taktimpulse Un gelangen über ein Tor 13 zur ersten Dekade des ImpulsZählers 8, sobald das Tor 13 bei Tastung des Senders vom Steuergerät 3 her über eine Steuerleitung 14 geöffnet wird. Die Impulse Up₀, U₁, q und u™ für die Erzeugung fester Entfernungs-Meßmarken werden, wie die Impulse u^. für die Erzeugung der einstellbaren Entfernungs-Meßmarke, durch entsprechende Anschlüsse andf die drei

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Dekaden des Impulszählers 8 über Tore 15, 16 und 17 auf die Kathodenstrahlröhren geschaltet.

Mit dem dargestellten Zähler kann man den gesamten Bereich überstreichen. Eine Umschaltung auf verschiedene Bereiche ist somit nicht erforderlich, im Gegensatz zur analogen Methode, bei der in der üblichen Weise eine Umschaltung auf verschiedene Meßbereiche, beispielsweise O bis 20,0 sm und O bis 60,0 sm, erfolgen muß.

Entspricht der Abstand der Taktimpulse Un der kleinsten Einheit der zu messenden Entfernung von z.B. 0,1 sm, so muß dafür Sorge getragen werden, daß Synchronismus zwischen den Taktimpulsen Un und den Sendeimpulsen der Radaranlage besteht. Im ersten Ausführungsbeispiel wird dieses dadurch erreicht, daß der Taktimpulserzeuger 7 über die Taststufe 6 durch das Steuergerät 3 getastet wird.

Fig. 2 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel für eine derartige Synchronisierschaltung, bei der die im Steuergerät 3 erzeugten Impulse von einem nicht getasteten Taktimpulserzeuger 7 über einen Teiler 18 synchronisiert werden.

Man kann aber auch, wie in Fig. 3 dargestellt, einen primären Taktimpulserzeuger 7' vorsehen, der primäre Taktimpulse U₁₇, liefert, deren Abstand vielfach kleiner ist, als der Abstand der zur Kurzzeitmessung dienende Taktimpulse Un, d.h., vielfach kleiner ist, als es den kleinsten Einheiten der zu messenden Entfernung entspricht. Diese

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primären Taktimpulse Ur₇, mit sehr rascher Folge werden über eine Torschaltung 19 mittels eines Taktimpulses u, des Steuergerätes 3 auf einen Digitalteiler 20 geschaltet, der schließlich die Takt impulse Ur₇ liefert, die als Zählimpulse für die Entfernungsermittlung dienen.

Im Rahmen der Erfindung sind noch mancherlei Abänderungen und andere Ausführungsformen möglich. Insbesondere ist die Erfindung sinngemäß auch auf mit Wasserschall arbeitende Sonar-Geräte anwendbar.

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Claims

Ansprüche;

>l_# Einrichtung zur Erzeugung einer einstellbaren Entfernungs*· Meßmarke in nach dem Rückstrahlverfahren arbeitenden Ortungsgeräten (Sonar- und Radargeräten), bei denen durch einen bei Aussenden des Sendeimpulses gestartetenKurzzeitgeber zur Erzeugung der Meßmarke ein Impuls auf eine Anzeigevorrichtung gegeben wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Kurzzeitgeber aus einem Impulszähler (8) besteht, dessen Eingang mit einem Taktimpulserzeuger (7 bzw. 7') # verbunden ist, dessen Taktimpulse (iu bzw. Un₁) einen Abstand voneinander haben, der dem kleinsten einzustellenden Zeitintervall oder einem ganzzahligen Bruchteil davon entspricht, und der ferner mit einer Vorwahl (9) verbunden ist, über die bei einem einstellbaren, digital angezeigten Zählerstand der Impuls (u,.,.) zur Erzeugung der Meßmarke gewonnen wird.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Taktimpulserzeuger (7) und ein Sender (4-) synchron von einem Steuergerät (3) getastet werden.
3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für mit den Taktimpulsen (lu) des Taktimpulserzeugers (7) synchrone Tastung des Senders (4) ein Teiler (18) vorgesehen ist, der bei jedem η-ten Taktimpuls (Ur₇) die Tastung des Senders (4-) bewirkt.
4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gtennzeichnet, daß

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ein primärer Taktimpuls^rzeuger (7¹) vorgesehen ist, der primäre Taktimpulse (u^,) liefert, deren Abstand vielfach kleiner ist, als der Abstand der zur Kurzzeitmessung dienenden Taktimpulse (Ur₇), und die vom Steuergerät (3) über eine Torschaltung (19) auf einen Digitalteiler (20) durchgeschaltet werden, der die Taktimpulse (uj liefert.
5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4-, dadurch gekennzeichnet, daß aus den vom Taktimpulserzeuger (7 oder 7'gelieferten oder durch Teilung gewonnenen Taktimpulsen(Ur;) durch eine Teil er schaltung Impulse (^q, ^u4.q» ^u6(P ^zut Erzeugung fester Entfernungs-Meßmarken abgeleitet und auf die Anzeigevorrichtung gegeben werden.
6. Einrichtung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß

zur Ableitung der Impulse (Up_O> ^u40* ^U6(P ^aus ^^{en Ta3c}^~ impulsen (Ur₇) der zur Erzeugung der Impulse (u^) zur Erzeugung der einstellbaren Entfernungs-Meßmarke vorgesehene Impulszähler (8) mitbenutzt wird.

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